如何让C++编译器知道一个函数是“`Idempotent`”

Question

我正在编写一个OpenGL C++包装器。这种包装的目的是减少复杂和易出错的使用。

例如，我目前希望用户只关注OpenGL Context。为此，我编写了一个类gl_texture_2d。众所周知，OpenGL texture基本上有以下操作：

1. 将它的u/v参数设置为repeat/mirror等
2. 将其设置为min/mag filter为linear
3. ..。

基于此，我们有：

class gl_texture_2d 
{
public:
  void mirror_u(); // set u parameter as mirror model
  void mirror_v(); // set v parameter as mirror model
  void linear_min_filter(); // ...
  void linear_mag_filter(); // ...
};

我们知道，只有当the handle of OpenGL texture object当前绑定到OpenGL context时，我们才能执行这些操作。假设我们有一个函数这样做: void (GLuint htex)；//实际上是相关GL函数的别名

好的，我们现在可以将我们的gl_texture_2d用法设计为：

gl_texture_2d tex;
bind(tex.handle());
tex.mirror_u();
tex.linear_min_filter();
unbind(tex.handle());

它证实了GL的逻辑，但它失去了包装的重要性，对吗？作为一名用户，我希望操作如下：

gl_texture_2d tex;
tex.mirror_u();
tex.linear_min_filter();

为实现这一目标，我们必须实现以下功能：

void gl_texture_2d::mirror_u()
{
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handle());
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_MIRRORED_REPEAT);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
}

始终在内部执行绑定操作，确保操作是有效的。但是费用太贵了！

守则：

tex.mirror_u();
tex.mirror_v();

将扩展为一对无意义的绑定/取消绑定操作。

那么，是否有任何机制可以让编译器知道：

1. 如果bind(b)紧跟bind(a)，则可以删除bind(a)；
2. 如果在一个块中发生两次bind(a)，则最后一个不起作用。

Answer 1

如果您正在使用DSA前OpenGL，并且您绝对必须用您自己的API直接包装OpenGL调用，那么用户可能就必须知道整个绑定到编辑的事情了。毕竟，如果他们为呈现目的绑定了一个纹理，那么他们会尝试修改一个纹理，这可能会破坏当前的绑定。

因此，您应该将绑定到编辑的概念直接构建到API中。

也就是说，纹理对象( BTW，不应仅限于2D纹理)实际上不应该具有修改它的功能，因为如果不绑定OpenGL纹理(或者没有DSA，这是您真正应该学习的)，您就不能修改它。它不应该有mirror_u等等；这些函数应该是绑定器对象的一部分：

bound_texture bind(some_texture, tex_unit);
bind.mirror_u();
...

bound_texture的构造函数将some_texture绑定到tex_unit。其成员函数将修改该纹理(注意:他们需要调用glActiveTexture以确保没有人更改活动纹理单元)。

bound_texture的析构函数应该自动解除纹理的绑定。但是您应该有一个手动解除绑定的release成员函数。

Answer 2

您将无法在编译级别上这样做。相反，如果您真的担心这类错误的时间开销，经理对象可能是最好的选择：

class state_manager {
    GLuint current_texture;
    /*Maybe other stuff?*/
public:
    void bind_texture(gl_texture_2d const& tex) {
        if(tex.handle() != current_texture) {
            current_texture = tex.handle();
            glBindTexture(/*...*/, current_texture);
        }
    }
};

int main() {
    state_manager manager;
    /*...*/
    gl_texture_2d tex;
    manager.bind(tex);
    manager.bind(tex); //Won't execute the bind twice in a row!
    /*Do Stuff with tex bound*/

}