OpenGL 着色器类的源码

编写、编译、管理着色器是件麻烦事。在着色器主题的最后，我们会写一个类来让我们的生活轻松一点，它可以从硬盘读取着色器，然后编译并链接它们，并对它们举行错误检测，这就变得很好用了。这也会让你了解该如何封装目前所学的知识到一个抽象对象中。
我们会把着色器类全部放在在头文件里，主要是为了学习用途，当然也方便移植。
我们利用C++文件流读取着色器内容，储存到几个string对象里

下一步，我们需要编译和链接着色器。注意，我们也将检查编译/链接是否失败，如果失败则打印编译时错误，调试的时间这些错误输出会及其紧张（你总会需要这些错误日志的）

1. #ifndef SHADER_H
2. #define SHADER_H
4. #include <glad/glad.h>
5. #include <string>
6. #include <fstream>
7. #include <sstream>
8. #include <iostream>
10. class Shader
11. {
12. public:
13.     unsigned int ID; // 着色器程序的ID
15.     // 构造函数，接受顶点和片段着色器的文件路径，生成着色器程序
16.     Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath)
17.     {
18.         // 1. 从文件路径中读取顶点/片段着色器的源代码
19.         std::string vertexCode;
20.         std::string fragmentCode;
21.         std::ifstream vShaderFile;
22.         std::ifstream fShaderFile;
24.         // 确保 ifstream 对象可以抛出异常：
25.         vShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
26.         fShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
27.         try
28.         {
29.             // 打开文件
30.             vShaderFile.open(vertexPath);
31.             fShaderFile.open(fragmentPath);
32.             std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
34.             // 读取文件缓冲内容到字符串流中
35.             vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
36.             fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
38.             // 关闭文件句柄
39.             vShaderFile.close();
40.             fShaderFile.close();
42.             // 将字符串流转换为字符串
43.             vertexCode   = vShaderStream.str();
44.             fragmentCode = fShaderStream.str();
45.         }
46.         catch (std::ifstream::failure& e)
47.         {
48.             std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESSFULLY_READ: " << e.what() << std::endl;
49.         }
51.         // 将源代码转换为 C 字符串
52.         const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
53.         const char* fShaderCode = fragmentCode.c_str();
55.         // 2. 编译着色器
56.         unsigned int vertex, fragment;
58.         // 顶点着色器
59.         vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
60.         glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
61.         glCompileShader(vertex);
62.         checkCompileErrors(vertex, "VERTEX");
64.         // 片段着色器
65.         fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
66.         glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
67.         glCompileShader(fragment);
68.         checkCompileErrors(fragment, "FRAGMENT");
70.         // 着色器程序
71.         ID = glCreateProgram();
72.         glAttachShader(ID, vertex);
73.         glAttachShader(ID, fragment);
74.         glLinkProgram(ID);
75.         checkCompileErrors(ID, "PROGRAM");
77.         // 着色器已经链接到程序中，不再需要，删除它们
78.         glDeleteShader(vertex);
79.         glDeleteShader(fragment);
80.     }
82.     // 激活着色器程序
83.     void use()
84.     {
85.         glUseProgram(ID);
86.     }
88.     // 实用的 uniform 设置函数
89.     void setBool(const std::string &name, bool value) const
90.     {         
91.         // 设置布尔型 uniform 变量
92.         glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), (int)value);
93.     }
95.     void setInt(const std::string &name, int value) const
96.     {
97.         // 设置整型 uniform 变量
98.         glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value);
99.     }
101.     void setFloat(const std::string &name, float value) const
102.     {
103.         // 设置浮点型 uniform 变量
104.         glUniform1f(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value);
105.     }
107. private:
108.     // 实用函数，用于检查着色器编译/链接错误
109.     void checkCompileErrors(unsigned int shader, std::string type)
110.     {
111.         int success;
112.         char infoLog[1024];
114.         if (type != "PROGRAM")
115.         {
116.             // 检查着色器编译错误
117.             glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
118.             if (!success)
119.             {
120.                 // 获取错误日志
121.                 glGetShaderInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
122.                 std::cout << "ERROR::SHADER_COMPILATION_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
123.             }
124.         }
125.         else
126.         {
127.             // 检查程序链接错误
128.             glGetProgramiv(shader, GL_LINK_STATUS, &success);
129.             if (!success)
130.             {
131.                 // 获取错误日志
132.                 glGetProgramInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
133.                 std::cout << "ERROR::PROGRAM_LINKING_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
134.             }
135.         }
136.     }
137. };
139. #endif

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