DirectCompute着色器(HLSL)的数组大小奇怪 [英] DirectCompute shader (HLSL) has strange array size

问题描述

我正在为计算着色器存储uint数组的方式而苦苦挣扎。 我有以下着色器代码(一个简单的极简主义示例来再现该问题)：

cbuffer TCstParams : register(b0)
{
    int    IntValue1;
    uint   UIntArray[10];    // <== PROBLEM IS HERE
    int    IntValue2;
}

RWTexture2D<float4>                Output         : register(u0);

[numthreads(1, 1, 1)]
void CSMain()
{
    if (IntValue1 == 0)
        Output[uint2(0, 0)] = float4(1, 1, 1, 1);
}

编译后，我检查编译器的输出，以了解常量缓冲区项的偏移量和大小。令人惊讶的是，"uint UIntArray[10]；"项的大小为148字节。这很奇怪，因为uint是4个字节。因此，我预计数组大小为40字节。

以下是编译器输出：

Microsoft (R) Direct3D Shader Compiler 6.3.9600.16384
Copyright (C) 2013 Microsoft. All rights reserved.

//
// Generated by Microsoft (R) HLSL Shader Compiler 6.3.9600.16384
//
//
// Buffer Definitions: 
//
// cbuffer TCstParams
// {
//
//   int IntValue1;                     // Offset:    0 Size:     4
//   uint UIntArray[10];                // Offset:   16 Size:   148 [unused]    // <== PROBLEM IS HERE
//   int IntValue2;                     // Offset:  164 Size:     4 [unused]
//
// }
//
//
// Resource Bindings:
//
// Name                                 Type  Format         Dim Slot Elements
// ------------------------------ ---------- ------- ----------- ---- --------
// Output                                UAV  float4          2d    0        1
// TCstParams                        cbuffer      NA          NA    0        1
//
//
//
// Input signature:
//
// Name                 Index   Mask Register SysValue  Format   Used
// -------------------- ----- ------ -------- -------- ------- ------
// no Input
//
// Output signature:
//
// Name                 Index   Mask Register SysValue  Format   Used
// -------------------- ----- ------ -------- -------- ------- ------
// no Output
cs_5_0
dcl_globalFlags refactoringAllowed | skipOptimization
dcl_constantbuffer cb0[1], immediateIndexed
dcl_uav_typed_texture2d (float,float,float,float) u0
dcl_temps 2
dcl_thread_group 1, 1, 1

#line 13 "E:DevelopmentProjectsTest ProjectsDirectComputeTestShader1.hlsl"
if_z cb0[0].x
  mov r0.xyzw, l(0,0,0,0)
  itof r1.xyzw, l(1, 1, 1, 1)
  store_uav_typed u0.xyzw, r0.xyzw, r1.xyzw
endif 
ret 
// Approximately 6 instruction slots used

我检查了不同的数组大小，结果非常奇怪：元素数量变化时，每个元素的大小都不一样！

我做错了什么，还是错过了什么？ 谢谢。

推荐答案

引用自Microsoft Docs：

默认情况下，数组不打包在HLSL中。为避免强制着色器承担偏移计算的ALU开销，数组中的每个元素都存储在一个由四个分量组成的向量中。

因此uint UIntArray[10];实际上存储为uint4 UIntArray[10];，只是最后三个填充单位不包括在大小计算中(即使它们仍然计入偏移量计算)。

如果需要更紧密的包装，可以将数组声明为uint4 UInt4Array[4];，然后强制转换为static uint UInt1Array[16] = (uint[16])TCstParams.UInt4Array;(尚未检查代码是否正确，但应该类似)。强制转换本身应该不会造成任何开销，但是，UInt1Array中的累加元素将引入额外的指令来计算实际偏移量。

这篇关于DirectCompute着色器(HLSL)的数组大小奇怪的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！