VulKan顶点缓存区

OpenTK 2026-07-23 10:38:39

#version 450

layout(location = 0) in vec2 inPosition;
layout(location = 1) in vec3 inColor;

layout(location = 0) out vec3 fragColor;

void main() {
    gl_Position = vec4(inPosition, 0.0, 1.0);
    fragColor = inColor;
}
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#version 450

layout(location = 0) in vec3 fragColor;

layout(location = 0) out vec4 outColor;

void main() {
    outColor = vec4(fragColor, 1.0);
}
 

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#define GLFW_INCLUDE_VULKAN                  // 让GLFW自动包含Vulkan头文件
#include <GLFW/glfw3.h>                      // GLFW窗口库
#include <glm/glm.hpp>                       // 数学库(向量/矩阵)
#include <iostream>                          // 标准输入输出流
#include <fstream>                           // 文件读写(着色器)
#include <stdexcept>                         // 标准异常
#include <algorithm>                         // 算法(如clamp)
#include <vector>                            // 动态数组
#include <cstring>                           // 内存操作
#include <cstdlib>                           // 通用工具
#include <cstdint>                           // 固定宽度整数类型
#include <limits>                            // 数值极限
#include <array>                             // 固定大小数组
#include <optional>                          // 可选值(C++17)
#include <set>                               // 集合(去重)

const uint32_t WIDTH = 800;                  // 窗口宽度
const uint32_t HEIGHT = 600;                 // 窗口高度
const int MAX_FRAMES_IN_FLIGHT = 2;          // 最大飞行帧数(双缓冲)

const std::vector<const char*> validationLayers = { "VK_LAYER_KHRONOS_validation" }; // 启用标准验证层
const std::vector<const char*> deviceExtensions = { VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME }; // 需要交换链扩展

#ifdef NDEBUG                                 // 如果是Release模式(NDEBUG定义)
const bool enableValidationLayers = false;    // 关闭验证层
#else                                         // 否则Debug模式
const bool enableValidationLayers = true;     // 开启验证层
#endif

// 创建调试信使(扩展函数)
VkResult CreateDebugUtilsMessengerEXT(VkInstance instance, const VkDebugUtilsMessengerCreateInfoEXT* pCreateInfo, const VkAllocationCallbacks* pAllocator, VkDebugUtilsMessengerEXT* pDebugMessenger) {
    auto func = (PFN_vkCreateDebugUtilsMessengerEXT)vkGetInstanceProcAddr(instance, "vkCreateDebugUtilsMessengerEXT"); // 获取函数指针
    if (func != nullptr) {                     // 如果获取成功
        return func(instance, pCreateInfo, pAllocator, pDebugMessenger); // 调用创建
    }
    else {                                     // 否则
        return VK_ERROR_EXTENSION_NOT_PRESENT; // 返回扩展不存在错误
    }
}

// 销毁调试信使
void DestroyDebugUtilsMessengerEXT(VkInstance instance, VkDebugUtilsMessengerEXT debugMessenger, const VkAllocationCallbacks* pAllocator) {
    auto func = (PFN_vkDestroyDebugUtilsMessengerEXT)vkGetInstanceProcAddr(instance, "vkDestroyDebugUtilsMessengerEXT"); // 获取函数指针
    if (func != nullptr) {                     // 如果成功
        func(instance, debugMessenger, pAllocator); // 调用销毁
    }
}

// 队列族索引结构
struct QueueFamilyIndices {
    std::optional<uint32_t> graphicsFamily;   // 图形队列族索引(可选)
    std::optional<uint32_t> presentFamily;    // 呈现队列族索引(可选)

    bool isComplete() {                        // 判断是否都已找到
        return graphicsFamily.has_value() && presentFamily.has_value();
    }
};

// 交换链支持详情
struct SwapChainSupportDetails {
    VkSurfaceCapabilitiesKHR capabilities;    // 表面能力
    std::vector<VkSurfaceFormatKHR> formats;  // 支持的格式列表
    std::vector<VkPresentModeKHR> presentModes; // 支持的呈现模式列表
};

// 顶点结构体
struct Vertex {
    glm::vec2 pos;                            // 位置(x,y)
    glm::vec3 color;                          // 颜色(r,g,b)

    static VkVertexInputBindingDescription getBindingDescription() { // 获取顶点绑定描述
        VkVertexInputBindingDescription bindingDescription{}; // 初始化
        bindingDescription.binding = 0;       // 绑定索引0
        bindingDescription.stride = sizeof(Vertex); // 步长=顶点大小
        bindingDescription.inputRate = VK_VERTEX_INPUT_RATE_VERTEX; // 逐顶点
        return bindingDescription;
    }

    static std::array<VkVertexInputAttributeDescription, 2> getAttributeDescriptions() { // 获取属性描述
        std::array<VkVertexInputAttributeDescription, 2> attributeDescriptions{}; // 两个属性
        attributeDescriptions[0].binding = 0;  // 绑定索引0
        attributeDescriptions[0].location = 0; // location=0
        attributeDescriptions[0].format = VK_FORMAT_R32G32_SFLOAT; // 两个float(位置)
        attributeDescriptions[0].offset = offsetof(Vertex, pos); // 偏移量
        attributeDescriptions[1].binding = 0;  // 绑定索引0
        attributeDescriptions[1].location = 1; // location=1
        attributeDescriptions[1].format = VK_FORMAT_R32G32B32_SFLOAT; // 三个float(颜色)
        attributeDescriptions[1].offset = offsetof(Vertex, color); // 偏移量
        return attributeDescriptions;
    }
};

// 预定义顶点数据(正方形四个顶点)
const std::vector<Vertex> vertices = {
    {{-0.5f, -0.5f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}},    // 左下角红色
    {{0.5f, -0.5f}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}},     // 右下角绿色
    {{0.5f, 0.5f}, {0.0f, 0.0f, 1.0f}},      // 右上角蓝色
    {{-0.5f, 0.5f}, {1.0f, 1.0f, 1.0f}}      // 左上角白色
};

// 索引数据(两个三角形构成矩形)
const std::vector<uint16_t> indices = {
    0, 1, 2,                                   // 第一个三角形
    2, 3, 0                                    // 第二个三角形
};

// 主应用类
class HelloTriangleApplication {
public:
    void run() {                               // 运行入口
        initWindow();                          // 初始化窗口
        initVulkan();                          // 初始化Vulkan
        mainLoop();                            // 进入主循环
        cleanup();                             // 清理资源
    }

private:
    GLFWwindow* window;                        // GLFW窗口指针
    VkInstance instance;                       // Vulkan实例
    VkDebugUtilsMessengerEXT debugMessenger;   // 调试信使对象
    VkSurfaceKHR surface;                      // 窗口表面
    VkPhysicalDevice physicalDevice = VK_NULL_HANDLE; // 物理设备句柄
    VkDevice device;                           // 逻辑设备
    VkQueue graphicsQueue;                     // 图形队列
    VkQueue presentQueue;                      // 呈现队列
    VkSwapchainKHR swapChain;                  // 交换链
    std::vector<VkImage> swapChainImages;      // 交换链图像
    VkFormat swapChainImageFormat;             // 图像格式
    VkExtent2D swapChainExtent;                // 图像尺寸
    std::vector<VkImageView> swapChainImageViews; // 图像视图列表
    std::vector<VkFramebuffer> swapChainFramebuffers; // 帧缓冲列表
    VkRenderPass renderPass;                   // 渲染过程
    VkPipelineLayout pipelineLayout;           // 管线布局
    VkPipeline graphicsPipeline;               // 图形管线
    VkCommandPool commandPool;                 // 命令池
    VkBuffer vertexBuffer;                     // 顶点缓冲
    VkDeviceMemory vertexBufferMemory;         // 顶点缓冲内存
    VkBuffer indexBuffer;                      // 索引缓冲
    VkDeviceMemory indexBufferMemory;          // 索引缓冲内存
    std::vector<VkCommandBuffer> commandBuffers; // 命令缓冲(每帧一个)
    std::vector<VkSemaphore> imageAvailableSemaphores; // 图像可用信号量
    std::vector<VkSemaphore> renderFinishedSemaphores; // 渲染完成信号量
    std::vector<VkFence> inFlightFences;       // 飞行中围栏
    uint32_t currentFrame = 0;                 // 当前帧索引
    bool framebufferResized = false;           // 帧缓冲尺寸变化标志

    void initWindow() {                        // 初始化GLFW窗口
        glfwInit();                            // 初始化GLFW库
        glfwWindowHint(GLFW_CLIENT_API, GLFW_NO_API); // 不创建OpenGL上下文
        window = glfwCreateWindow(WIDTH, HEIGHT, "Vulkan", nullptr, nullptr); // 创建窗口
        glfwSetWindowUserPointer(window, this); // 保存this指针到窗口
        glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebufferResizeCallback); // 注册尺寸回调
    }

    static void framebufferResizeCallback(GLFWwindow* window, int width, int height) { // 回调函数
        auto app = reinterpret_cast<HelloTriangleApplication*>(glfwGetWindowUserPointer(window)); // 获取应用实例
        app->framebufferResized = true;        // 标记尺寸变化
    }

    void initVulkan() {                        // 初始化Vulkan
        createInstance();                      // 创建实例
        setupDebugMessenger();                 // 设置调试信使
        createSurface();                       // 创建表面
        pickPhysicalDevice();                  // 选择物理设备
        createLogicalDevice();                 // 创建设备
        createSwapChain();                     // 创建交换链
        createImageViews();                    // 创建图像视图
        createRenderPass();                    // 创建渲染过程
        createGraphicsPipeline();              // 创建图形管线
        createFramebuffers();                  // 创建帧缓冲
        createCommandPool();                   // 创建命令池
        createVertexBuffer();                  // 创建顶点缓冲
        createIndexBuffer();                   // 创建索引缓冲
        createCommandBuffers();                // 创建命令缓冲
        createSyncObjects();                   // 创建同步对象
    }

    void mainLoop() {                          // 主循环
        while (!glfwWindowShouldClose(window)) { // 窗口未关闭
            glfwPollEvents();                  // 处理事件
            drawFrame();                       // 绘制一帧
        }
        vkDeviceWaitIdle(device);              // 等待设备空闲
    }

    void cleanupSwapChain() {                  // 清理交换链相关资源
        for (auto framebuffer : swapChainFramebuffers) { // 遍历帧缓冲
            vkDestroyFramebuffer(device, framebuffer, nullptr); // 销毁
        }
        for (auto imageView : swapChainImageViews) { // 遍历图像视图
            vkDestroyImageView(device, imageView, nullptr); // 销毁
        }
        vkDestroySwapchainKHR(device, swapChain, nullptr); // 销毁交换链
    }

    void cleanup() {                           // 全部清理
        cleanupSwapChain();                    // 先清理交换链
        vkDestroyPipeline(device, graphicsPipeline, nullptr); // 销毁管线
        vkDestroyPipelineLayout(device, pipelineLayout, nullptr); // 销毁管线布局
        vkDestroyRenderPass(device, renderPass, nullptr); // 销毁渲染过程
        vkDestroyBuffer(device, indexBuffer, nullptr); // 销毁索引缓冲
        vkFreeMemory(device, indexBufferMemory, nullptr); // 释放索引缓冲内存
        vkDestroyBuffer(device, vertexBuffer, nullptr); // 销毁顶点缓冲
        vkFreeMemory(device, vertexBufferMemory, nullptr); // 释放顶点缓冲内存
        for (size_t i = 0; i < MAX_FRAMES_IN_FLIGHT; i++) { // 遍历所有帧
            vkDestroySemaphore(device, renderFinishedSemaphores[i], nullptr); // 销毁渲染完成信号量
            vkDestroySemaphore(device, imageAvailableSemaphores[i], nullptr); // 销毁图像可用信号量
            vkDestroyFence(device, inFlightFences[i], nullptr); // 销毁围栏
        }
        vkDestroyCommandPool(device, commandPool, nullptr); // 销毁命令池
        vkDestroyDevice(device, nullptr);      // 销毁逻辑设备
        if (enableValidationLayers) {          // 如果启用验证层
            DestroyDebugUtilsMessengerEXT(instance, debugMessenger, nullptr); // 销毁调试信使
        }
        vkDestroySurfaceKHR(instance, surface, nullptr); // 销毁表面
        vkDestroyInstance(instance, nullptr);  // 销毁实例
        glfwDestroyWindow(window);             // 销毁窗口
        glfwTerminate();                       // 终止GLFW
    }

    void recreateSwapChain() {                 // 重建交换链
        int width = 0, height = 0;             // 获取当前窗口尺寸
        glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
        while (width == 0 || height == 0) {    // 若尺寸无效则等待
            glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
            glfwWaitEvents();
        }
        vkDeviceWaitIdle(device);              // 等待设备空闲
        cleanupSwapChain();                    // 清理旧交换链
        createSwapChain();                     // 重建
        createImageViews();                    // 重建图像视图
        createFramebuffers();                  // 重建帧缓冲
    }

    void createInstance() {                    // 创建实例
        if (enableValidationLayers && !checkValidationLayerSupport()) { // 验证层不可用则抛异常
            throw std::runtime_error("validation layers requested, but not available!");
        }
        VkApplicationInfo appInfo{};           // 应用信息
        appInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_APPLICATION_INFO; // sType
        appInfo.pApplicationName = "Hello Triangle"; // 应用名称
        appInfo.applicationVersion = VK_MAKE_VERSION(1, 0, 0); // 应用版本
        appInfo.pEngineName = "No Engine";     // 引擎名称
        appInfo.engineVersion = VK_MAKE_VERSION(1, 0, 0); // 引擎版本
        appInfo.apiVersion = VK_API_VERSION_1_0; // 使用的Vulkan API版本

        VkInstanceCreateInfo createInfo{};     // 实例创建信息
        createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO; // sType
        createInfo.pApplicationInfo = &appInfo; // 应用信息指针
        auto extensions = getRequiredExtensions(); // 获取所需扩展
        createInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(extensions.size()); // 扩展数量
        createInfo.ppEnabledExtensionNames = extensions.data(); // 扩展名称列表

        VkDebugUtilsMessengerCreateInfoEXT debugCreateInfo{}; // 调试创建信息
        if (enableValidationLayers) {          // 如果启用验证层
            createInfo.enabledLayerCount = static_cast<uint32_t>(validationLayers.size()); // 层数
            createInfo.ppEnabledLayerNames = validationLayers.data(); // 层名称列表
            populateDebugMessengerCreateInfo(debugCreateInfo); // 填充调试信息
            createInfo.pNext = (VkDebugUtilsMessengerCreateInfoEXT*)&debugCreateInfo; // pNext指向调试信息
        }
        else {
            createInfo.enabledLayerCount = 0;  // 无验证层
            createInfo.ppEnabledLayerNames = nullptr; // 层名称列表为空
            createInfo.pNext = nullptr;        // pNext为空
        }
        if (vkCreateInstance(&createInfo, nullptr, &instance) != VK_SUCCESS) { // 创建实例
            throw std::runtime_error("failed to create instance!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void populateDebugMessengerCreateInfo(VkDebugUtilsMessengerCreateInfoEXT& createInfo) { // 填充调试创建信息
        createInfo = {};                       // 置零
        createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEBUG_UTILS_MESSENGER_CREATE_INFO_EXT; // sType
        createInfo.messageSeverity = VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_VERBOSE_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_WARNING_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_ERROR_BIT_EXT; // 消息严重性
        createInfo.messageType = VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_GENERAL_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_VALIDATION_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_PERFORMANCE_BIT_EXT; // 消息类型
        createInfo.pfnUserCallback = debugCallback; // 回调函数
        createInfo.pUserData = nullptr;        // 用户数据(可选)
    }

    void setupDebugMessenger() {               // 设置调试信使
        if (!enableValidationLayers) return;  // 未启用则返回
        VkDebugUtilsMessengerCreateInfoEXT createInfo; // 创建信息
        populateDebugMessengerCreateInfo(createInfo); // 填充
        if (CreateDebugUtilsMessengerEXT(instance, &createInfo, nullptr, &debugMessenger) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to set up debug messenger!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void createSurface() {                     // 创建表面
        if (glfwCreateWindowSurface(instance, window, nullptr, &surface) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create window surface!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void pickPhysicalDevice() {                // 选择物理设备
        uint32_t deviceCount = 0;              // 设备数量
        vkEnumeratePhysicalDevices(instance, &deviceCount, nullptr); // 获取数量
        if (deviceCount == 0) {                // 如果没有设备
            throw std::runtime_error("failed to find GPUs with Vulkan support!"); // 抛异常
        }
        std::vector<VkPhysicalDevice> devices(deviceCount); // 设备列表
        vkEnumeratePhysicalDevices(instance, &deviceCount, devices.data()); // 获取设备
        for (const auto& device : devices) {   // 遍历所有设备
            if (isDeviceSuitable(device)) {    // 如果合适
                physicalDevice = device;       // 选择该设备
                break;                         // 跳出循环
            }
        }
        if (physicalDevice == VK_NULL_HANDLE) { // 如果没有找到合适的设备
            throw std::runtime_error("failed to find a suitable GPU!"); // 抛异常
        }
    }

    void createLogicalDevice() {               // 创建逻辑设备
        QueueFamilyIndices indices = findQueueFamilies(physicalDevice); // 获取队列族索引
        std::vector<VkDeviceQueueCreateInfo> queueCreateInfos; // 队列创建信息列表
        std::set<uint32_t> uniqueQueueFamilies = { indices.graphicsFamily.value(), indices.presentFamily.value() }; // 去重
        float queuePriority = 1.0f;            // 队列优先级
        for (uint32_t queueFamily : uniqueQueueFamilies) { // 遍历每个队列族
            VkDeviceQueueCreateInfo queueCreateInfo{}; // 队列创建信息
            queueCreateInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_QUEUE_CREATE_INFO; // sType
            queueCreateInfo.queueFamilyIndex = queueFamily; // 队列族索引
            queueCreateInfo.queueCount = 1;    // 队列数量
            queueCreateInfo.pQueuePriorities = &queuePriority; // 优先级指针
            queueCreateInfos.push_back(queueCreateInfo); // 加入列表
        }
        VkPhysicalDeviceFeatures deviceFeatures{}; // 不启用特殊特性
        VkDeviceCreateInfo createInfo{};       // 设备创建信息
        createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEVICE_CREATE_INFO; // sType
        createInfo.queueCreateInfoCount = static_cast<uint32_t>(queueCreateInfos.size()); // 队列创建信息数量
        createInfo.pQueueCreateInfos = queueCreateInfos.data(); // 队列创建信息指针
        createInfo.pEnabledFeatures = &deviceFeatures; // 启用特性
        createInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(deviceExtensions.size()); // 扩展数量
        createInfo.ppEnabledExtensionNames = deviceExtensions.data(); // 扩展名称列表
        if (vkCreateDevice(physicalDevice, &createInfo, nullptr, &device) != VK_SUCCESS) { // 创建设备
            throw std::runtime_error("failed to create logical device!"); // 失败抛异常
        }
        vkGetDeviceQueue(device, indices.graphicsFamily.value(), 0, &graphicsQueue); // 获取图形队列
        vkGetDeviceQueue(device, indices.presentFamily.value(), 0, &presentQueue);   // 获取呈现队列
    }

    void createSwapChain() {                   // 创建交换链
        SwapChainSupportDetails swapChainSupport = querySwapChainSupport(physicalDevice); // 查询支持
        VkSurfaceFormatKHR surfaceFormat = chooseSwapSurfaceFormat(swapChainSupport.formats); // 选择格式
        VkPresentModeKHR presentMode = chooseSwapPresentMode(swapChainSupport.presentModes); // 选择呈现模式
        VkExtent2D extent = chooseSwapExtent(swapChainSupport.capabilities); // 选择尺寸

        uint32_t imageCount = swapChainSupport.capabilities.minImageCount + 1; // 图像数量=最小+1
        if (swapChainSupport.capabilities.maxImageCount > 0 && imageCount > swapChainSupport.capabilities.maxImageCount) {
            imageCount = swapChainSupport.capabilities.maxImageCount; // 不超过最大
        }
        VkSwapchainCreateInfoKHR createInfo{}; // 交换链创建信息
        createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SWAPCHAIN_CREATE_INFO_KHR; // sType
        createInfo.surface = surface;          // 表面
        createInfo.minImageCount = imageCount; // 最小图像数
        createInfo.imageFormat = surfaceFormat.format; // 图像格式
        createInfo.imageColorSpace = surfaceFormat.colorSpace; // 颜色空间
        createInfo.imageExtent = extent;       // 图像尺寸
        createInfo.imageArrayLayers = 1;       // 层数1
        createInfo.imageUsage = VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT_BIT; // 用作颜色附件
        QueueFamilyIndices indices = findQueueFamilies(physicalDevice); // 获取队列族
        uint32_t queueFamilyIndices[] = { indices.graphicsFamily.value(), indices.presentFamily.value() }; // 队列族数组
        if (indices.graphicsFamily != indices.presentFamily) { // 如果队列族不同
            createInfo.imageSharingMode = VK_SHARING_MODE_CONCURRENT; // 并发共享
            createInfo.queueFamilyIndexCount = 2; // 队列族数量
            createInfo.pQueueFamilyIndices = queueFamilyIndices; // 队列族索引列表
        }
        else {
            createInfo.imageSharingMode = VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE; // 独占
            createInfo.queueFamilyIndexCount = 0; // 队列族数量为0
            createInfo.pQueueFamilyIndices = nullptr; // 队列族索引列表为空
        }
        createInfo.preTransform = swapChainSupport.capabilities.currentTransform; // 变换
        createInfo.compositeAlpha = VK_COMPOSITE_ALPHA_OPAQUE_BIT_KHR; // 复合Alpha
        createInfo.presentMode = presentMode;  // 呈现模式
        createInfo.clipped = VK_TRUE;          // 启用裁剪
        createInfo.oldSwapchain = VK_NULL_HANDLE; // 无旧交换链

        if (vkCreateSwapchainKHR(device, &createInfo, nullptr, &swapChain) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create swap chain!"); // 失败抛异常
        }
        vkGetSwapchainImagesKHR(device, swapChain, &imageCount, nullptr); // 先获取数量
        swapChainImages.resize(imageCount);    // 调整大小
        vkGetSwapchainImagesKHR(device, swapChain, &imageCount, swapChainImages.data()); // 获取图像
        swapChainImageFormat = surfaceFormat.format; // 保存格式
        swapChainExtent = extent;              // 保存尺寸
    }

    void createImageViews() {                  // 创建图像视图
        swapChainImageViews.resize(swapChainImages.size()); // 调整大小
        for (size_t i = 0; i < swapChainImages.size(); i++) { // 遍历每个图像
            VkImageViewCreateInfo createInfo{}; // 图像视图创建信息
            createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_VIEW_CREATE_INFO; // sType
            createInfo.image = swapChainImages[i]; // 图像
            createInfo.viewType = VK_IMAGE_VIEW_TYPE_2D; // 视图类型2D
            createInfo.format = swapChainImageFormat; // 格式
            createInfo.components.r = VK_COMPONENT_SWIZZLE_IDENTITY; // R分量映射
            createInfo.components.g = VK_COMPONENT_SWIZZLE_IDENTITY; // G分量映射
            createInfo.components.b = VK_COMPONENT_SWIZZLE_IDENTITY; // B分量映射
            createInfo.components.a = VK_COMPONENT_SWIZZLE_IDENTITY; // A分量映射
            createInfo.subresourceRange.aspectMask = VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT; // 颜色方面
            createInfo.subresourceRange.baseMipLevel = 0; // 基础Mip层级
            createInfo.subresourceRange.levelCount = 1; // 层级数量
            createInfo.subresourceRange.baseArrayLayer = 0; // 基础数组层
            createInfo.subresourceRange.layerCount = 1; // 数组层数量
            if (vkCreateImageView(device, &createInfo, nullptr, &swapChainImageViews[i]) != VK_SUCCESS) { // 创建
                throw std::runtime_error("failed to create image views!"); // 失败抛异常
            }
        }
    }

    void createRenderPass() {                  // 创建渲染过程
        VkAttachmentDescription colorAttachment{}; // 颜色附件描述
        colorAttachment.format = swapChainImageFormat; // 格式
        colorAttachment.samples = VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT; // 采样数1
        colorAttachment.loadOp = VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_CLEAR; // 加载操作:清除
        colorAttachment.storeOp = VK_ATTACHMENT_STORE_OP_STORE; // 存储操作:存储
        colorAttachment.stencilLoadOp = VK_ATTACHMENT_LOAD_OP_DONT_CARE; // 模板加载:不关心
        colorAttachment.stencilStoreOp = VK_ATTACHMENT_STORE_OP_DONT_CARE; // 模板存储:不关心
        colorAttachment.initialLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_UNDEFINED; // 初始布局:未定义
        colorAttachment.finalLayout = VK_IMAGE_LAYOUT_PRESENT_SRC_KHR; // 最终布局:呈现源

        VkAttachmentReference colorAttachmentRef{}; // 附件引用
        colorAttachmentRef.attachment = 0;     // 附件索引0
        colorAttachmentRef.layout = VK_IMAGE_LAYOUT_COLOR_ATTACHMENT_OPTIMAL; // 布局:颜色附件最优

        VkSubpassDescription subpass{};        // 子通道
        subpass.pipelineBindPoint = VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS; // 图形管线绑定点
        subpass.colorAttachmentCount = 1;      // 颜色附件数量
        subpass.pColorAttachments = &colorAttachmentRef; // 颜色附件指针
        subpass.pDepthStencilAttachment = nullptr; // 无深度模板附件

        VkSubpassDependency dependency{};      // 子通道依赖
        dependency.srcSubpass = VK_SUBPASS_EXTERNAL; // 外部子通道
        dependency.dstSubpass = 0;             // 目标子通道索引0
        dependency.srcStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT; // 源阶段
        dependency.srcAccessMask = 0;          // 源访问掩码
        dependency.dstStageMask = VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT; // 目标阶段
        dependency.dstAccessMask = VK_ACCESS_COLOR_ATTACHMENT_WRITE_BIT; // 目标访问掩码

        VkRenderPassCreateInfo renderPassInfo{}; // 渲染过程创建信息
        renderPassInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_RENDER_PASS_CREATE_INFO; // sType
        renderPassInfo.attachmentCount = 1;    // 附件数量
        renderPassInfo.pAttachments = &colorAttachment; // 附件指针
        renderPassInfo.subpassCount = 1;       // 子通道数量
        renderPassInfo.pSubpasses = &subpass;  // 子通道指针
        renderPassInfo.dependencyCount = 1;    // 依赖数量
        renderPassInfo.pDependencies = &dependency; // 依赖指针
        if (vkCreateRenderPass(device, &renderPassInfo, nullptr, &renderPass) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create render pass!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void createGraphicsPipeline() {            // 创建图形管线
        auto vertShaderCode = readFile("shaders/18_shader_vertexbuffer.vert.spv"); // 读取顶点着色器
        auto fragShaderCode = readFile("shaders/18_shader_vertexbuffer.frag.spv"); // 读取片段着色器
        VkShaderModule vertShaderModule = createShaderModule(vertShaderCode); // 创建顶点着色器模块
        VkShaderModule fragShaderModule = createShaderModule(fragShaderCode); // 创建片段着色器模块

        VkPipelineShaderStageCreateInfo vertShaderStageInfo{}; // 顶点着色器阶段
        vertShaderStageInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_SHADER_STAGE_CREATE_INFO; // sType
        vertShaderStageInfo.stage = VK_SHADER_STAGE_VERTEX_BIT; // 阶段类型:顶点
        vertShaderStageInfo.module = vertShaderModule; // 着色器模块
        vertShaderStageInfo.pName = "main";    // 入口函数名
        vertShaderStageInfo.pSpecializationInfo = nullptr; // 无特化信息

        VkPipelineShaderStageCreateInfo fragShaderStageInfo{}; // 片段着色器阶段
        fragShaderStageInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_SHADER_STAGE_CREATE_INFO; // sType
        fragShaderStageInfo.stage = VK_SHADER_STAGE_FRAGMENT_BIT; // 阶段类型:片段
        fragShaderStageInfo.module = fragShaderModule; // 着色器模块
        fragShaderStageInfo.pName = "main";    // 入口函数名
        fragShaderStageInfo.pSpecializationInfo = nullptr; // 无特化信息

        VkPipelineShaderStageCreateInfo shaderStages[] = { vertShaderStageInfo, fragShaderStageInfo }; // 阶段数组

        VkPipelineVertexInputStateCreateInfo vertexInputInfo{}; // 顶点输入
        vertexInputInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_VERTEX_INPUT_STATE_CREATE_INFO; // sType
        auto bindingDescription = Vertex::getBindingDescription(); // 绑定描述
        auto attributeDescriptions = Vertex::getAttributeDescriptions(); // 属性描述
        vertexInputInfo.vertexBindingDescriptionCount = 1; // 绑定描述数量
        vertexInputInfo.vertexAttributeDescriptionCount = static_cast<uint32_t>(attributeDescriptions.size()); // 属性描述数量
        vertexInputInfo.pVertexBindingDescriptions = &bindingDescription; // 绑定描述指针
        vertexInputInfo.pVertexAttributeDescriptions = attributeDescriptions.data(); // 属性描述指针

        VkPipelineInputAssemblyStateCreateInfo inputAssembly{}; // 输入装配
        inputAssembly.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_INPUT_ASSEMBLY_STATE_CREATE_INFO; // sType
        inputAssembly.topology = VK_PRIMITIVE_TOPOLOGY_TRIANGLE_LIST; // 三角形列表
        inputAssembly.primitiveRestartEnable = VK_FALSE; // 禁止图元重启

        VkPipelineViewportStateCreateInfo viewportState{}; // 视口状态
        viewportState.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_VIEWPORT_STATE_CREATE_INFO; // sType
        viewportState.viewportCount = 1;       // 视口数量
        viewportState.scissorCount = 1;        // 裁剪矩形数量

        VkPipelineRasterizationStateCreateInfo rasterizer{}; // 光栅化
        rasterizer.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_RASTERIZATION_STATE_CREATE_INFO; // sType
        rasterizer.depthClampEnable = VK_FALSE; // 禁用深度钳位
        rasterizer.rasterizerDiscardEnable = VK_FALSE; // 不禁用光栅化
        rasterizer.polygonMode = VK_POLYGON_MODE_FILL; // 填充模式
        rasterizer.lineWidth = 1.0f;           // 线宽1.0
        rasterizer.cullMode = VK_CULL_MODE_BACK_BIT; // 剔除背面
        rasterizer.frontFace = VK_FRONT_FACE_CLOCKWISE; // 顺时针为正面
        rasterizer.depthBiasEnable = VK_FALSE; // 禁用深度偏移
        rasterizer.depthBiasConstantFactor = 0.0f; // 深度偏移常量因子
        rasterizer.depthBiasClamp = 0.0f;      // 深度偏移钳位
        rasterizer.depthBiasSlopeFactor = 0.0f; // 深度偏移斜率因子

        VkPipelineMultisampleStateCreateInfo multisampling{}; // 多重采样
        multisampling.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_MULTISAMPLE_STATE_CREATE_INFO; // sType
        multisampling.sampleShadingEnable = VK_FALSE; // 禁用采样着色
        multisampling.rasterizationSamples = VK_SAMPLE_COUNT_1_BIT; // 采样数1
        multisampling.minSampleShading = 1.0f; // 最小采样着色
        multisampling.pSampleMask = nullptr;   // 无采样掩码

        VkPipelineColorBlendAttachmentState colorBlendAttachment{}; // 颜色混合附件
        colorBlendAttachment.colorWriteMask = VK_COLOR_COMPONENT_R_BIT | VK_COLOR_COMPONENT_G_BIT | VK_COLOR_COMPONENT_B_BIT | VK_COLOR_COMPONENT_A_BIT; // 写入所有通道
        colorBlendAttachment.blendEnable = VK_FALSE; // 禁用混合
        colorBlendAttachment.srcColorBlendFactor = VK_BLEND_FACTOR_ONE; // 源颜色因子
        colorBlendAttachment.dstColorBlendFactor = VK_BLEND_FACTOR_ZERO; // 目标颜色因子
        colorBlendAttachment.colorBlendOp = VK_BLEND_OP_ADD; // 颜色混合操作
        colorBlendAttachment.srcAlphaBlendFactor = VK_BLEND_FACTOR_ONE; // 源Alpha因子
        colorBlendAttachment.dstAlphaBlendFactor = VK_BLEND_FACTOR_ZERO; // 目标Alpha因子
        colorBlendAttachment.alphaBlendOp = VK_BLEND_OP_ADD; // Alpha混合操作

        VkPipelineColorBlendStateCreateInfo colorBlending{}; // 颜色混合状态
        colorBlending.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_COLOR_BLEND_STATE_CREATE_INFO; // sType
        colorBlending.logicOpEnable = VK_FALSE; // 禁用逻辑操作
        colorBlending.logicOp = VK_LOGIC_OP_COPY; // 逻辑操作:复制
        colorBlending.attachmentCount = 1;     // 附件数量
        colorBlending.pAttachments = &colorBlendAttachment; // 附件指针
        colorBlending.blendConstants[0] = 0.0f; // 混合常量R
        colorBlending.blendConstants[1] = 0.0f; // 混合常量G
        colorBlending.blendConstants[2] = 0.0f; // 混合常量B
        colorBlending.blendConstants[3] = 0.0f; // 混合常量A

        std::vector<VkDynamicState> dynamicStates = { VK_DYNAMIC_STATE_VIEWPORT, VK_DYNAMIC_STATE_SCISSOR }; // 动态状态列表
        VkPipelineDynamicStateCreateInfo dynamicState{}; // 动态状态
        dynamicState.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_DYNAMIC_STATE_CREATE_INFO; // sType
        dynamicState.dynamicStateCount = static_cast<uint32_t>(dynamicStates.size()); // 动态状态数量
        dynamicState.pDynamicStates = dynamicStates.data(); // 动态状态列表

        VkPipelineLayoutCreateInfo pipelineLayoutInfo{}; // 管线布局
        pipelineLayoutInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PIPELINE_LAYOUT_CREATE_INFO; // sType
        pipelineLayoutInfo.setLayoutCount = 0; // 无描述符集
        pipelineLayoutInfo.pSetLayouts = nullptr; // 无描述符集布局
        pipelineLayoutInfo.pushConstantRangeCount = 0; // 无推送常量
        pipelineLayoutInfo.pPushConstantRanges = nullptr; // 无推送常量范围
        if (vkCreatePipelineLayout(device, &pipelineLayoutInfo, nullptr, &pipelineLayout) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create pipeline layout!"); // 失败抛异常
        }

        VkGraphicsPipelineCreateInfo pipelineInfo{}; // 图形管线创建信息
        pipelineInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_GRAPHICS_PIPELINE_CREATE_INFO; // sType
        pipelineInfo.stageCount = 2;           // 着色器阶段数量
        pipelineInfo.pStages = shaderStages;   // 阶段数组指针
        pipelineInfo.pVertexInputState = &vertexInputInfo; // 顶点输入状态
        pipelineInfo.pInputAssemblyState = &inputAssembly; // 输入装配状态
        pipelineInfo.pViewportState = &viewportState; // 视口状态
        pipelineInfo.pRasterizationState = &rasterizer; // 光栅化状态
        pipelineInfo.pMultisampleState = &multisampling; // 多重采样状态
        pipelineInfo.pDepthStencilState = nullptr; // 无深度模板状态
        pipelineInfo.pColorBlendState = &colorBlending; // 颜色混合状态
        pipelineInfo.pDynamicState = &dynamicState; // 动态状态
        pipelineInfo.layout = pipelineLayout;  // 管线布局
        pipelineInfo.renderPass = renderPass;  // 渲染过程
        pipelineInfo.subpass = 0;              // 子通道索引0
        pipelineInfo.basePipelineHandle = VK_NULL_HANDLE; // 无基础管线
        pipelineInfo.basePipelineIndex = -1;   // 基础管线索引

        if (vkCreateGraphicsPipelines(device, VK_NULL_HANDLE, 1, &pipelineInfo, nullptr, &graphicsPipeline) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create graphics pipeline!"); // 失败抛异常
        }
        vkDestroyShaderModule(device, fragShaderModule, nullptr); // 销毁片段着色器模块
        vkDestroyShaderModule(device, vertShaderModule, nullptr); // 销毁顶点着色器模块
    }

    void createFramebuffers() {                // 创建帧缓冲
        swapChainFramebuffers.resize(swapChainImageViews.size()); // 调整大小
        for (size_t i = 0; i < swapChainImageViews.size(); i++) { // 遍历每个图像视图
            VkImageView attachments[] = { swapChainImageViews[i] }; // 附件数组
            VkFramebufferCreateInfo framebufferInfo{}; // 帧缓冲创建信息
            framebufferInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_FRAMEBUFFER_CREATE_INFO; // sType
            framebufferInfo.renderPass = renderPass; // 渲染过程
            framebufferInfo.attachmentCount = 1; // 附件数量
            framebufferInfo.pAttachments = attachments; // 附件数组
            framebufferInfo.width = swapChainExtent.width; // 宽度
            framebufferInfo.height = swapChainExtent.height; // 高度
            framebufferInfo.layers = 1;        // 层数1
            if (vkCreateFramebuffer(device, &framebufferInfo, nullptr, &swapChainFramebuffers[i]) != VK_SUCCESS) { // 创建
                throw std::runtime_error("failed to create framebuffer!"); // 失败抛异常
            }
        }
    }

    void createCommandPool() {                 // 创建命令池
        QueueFamilyIndices queueFamilyIndices = findQueueFamilies(physicalDevice); // 获取队列族
        VkCommandPoolCreateInfo poolInfo{};    // 命令池创建信息
        poolInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_POOL_CREATE_INFO; // sType
        poolInfo.flags = VK_COMMAND_POOL_CREATE_RESET_COMMAND_BUFFER_BIT; // 允许单独重置命令缓冲
        poolInfo.queueFamilyIndex = queueFamilyIndices.graphicsFamily.value(); // 图形队列族
        if (vkCreateCommandPool(device, &poolInfo, nullptr, &commandPool) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create graphics command pool!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void createVertexBuffer() {                // 创建顶点缓冲区
        VkDeviceSize bufferSize = sizeof(vertices[0]) * vertices.size(); // 缓冲大小
        VkBuffer stagingBuffer;                // 暂存缓冲
        VkDeviceMemory stagingBufferMemory;    // 暂存缓冲内存
        createBuffer(bufferSize, VK_BUFFER_USAGE_TRANSFER_SRC_BIT, VK_MEMORY_PROPERTY_HOST_VISIBLE_BIT | VK_MEMORY_PROPERTY_HOST_COHERENT_BIT, stagingBuffer, stagingBufferMemory); // 创建暂存缓冲
        void* data;                            // 数据指针
        vkMapMemory(device, stagingBufferMemory, 0, bufferSize, 0, &data); // 映射内存
        memcpy(data, vertices.data(), (size_t)bufferSize); // 拷贝顶点数据
        vkUnmapMemory(device, stagingBufferMemory); // 取消映射
        createBuffer(bufferSize, VK_BUFFER_USAGE_TRANSFER_DST_BIT | VK_BUFFER_USAGE_VERTEX_BUFFER_BIT, VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT, vertexBuffer, vertexBufferMemory); // 创建顶点缓冲
        copyBuffer(stagingBuffer, vertexBuffer, bufferSize); // 复制数据
        vkDestroyBuffer(device, stagingBuffer, nullptr); // 销毁暂存缓冲
        vkFreeMemory(device, stagingBufferMemory, nullptr); // 释放暂存缓冲内存
    }

    void createIndexBuffer() {                 // 创建索引缓冲区
        VkDeviceSize bufferSize = sizeof(indices[0]) * indices.size(); // 缓冲大小
        VkBuffer stagingBuffer;                // 暂存缓冲
        VkDeviceMemory stagingBufferMemory;    // 暂存缓冲内存
        createBuffer(bufferSize, VK_BUFFER_USAGE_TRANSFER_SRC_BIT, VK_MEMORY_PROPERTY_HOST_VISIBLE_BIT | VK_MEMORY_PROPERTY_HOST_COHERENT_BIT, stagingBuffer, stagingBufferMemory); // 创建暂存缓冲
        void* data;                            // 数据指针
        vkMapMemory(device, stagingBufferMemory, 0, bufferSize, 0, &data); // 映射内存
        memcpy(data, indices.data(), (size_t)bufferSize); // 拷贝索引数据
        vkUnmapMemory(device, stagingBufferMemory); // 取消映射
        createBuffer(bufferSize, VK_BUFFER_USAGE_TRANSFER_DST_BIT | VK_BUFFER_USAGE_INDEX_BUFFER_BIT, VK_MEMORY_PROPERTY_DEVICE_LOCAL_BIT, indexBuffer, indexBufferMemory); // 创建索引缓冲
        copyBuffer(stagingBuffer, indexBuffer, bufferSize); // 复制数据
        vkDestroyBuffer(device, stagingBuffer, nullptr); // 销毁暂存缓冲
        vkFreeMemory(device, stagingBufferMemory, nullptr); // 释放暂存缓冲内存
    }

    void createBuffer(VkDeviceSize size, VkBufferUsageFlags usage, VkMemoryPropertyFlags properties, VkBuffer& buffer, VkDeviceMemory& bufferMemory) { // 创建缓冲
        VkBufferCreateInfo bufferInfo{};       // 缓冲创建信息
        bufferInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_BUFFER_CREATE_INFO; // sType
        bufferInfo.size = size;                // 大小
        bufferInfo.usage = usage;              // 用途
        bufferInfo.sharingMode = VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE; // 独占模式
        if (vkCreateBuffer(device, &bufferInfo, nullptr, &buffer) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create buffer!"); // 失败抛异常
        }
        VkMemoryRequirements memRequirements;  // 内存需求
        vkGetBufferMemoryRequirements(device, buffer, &memRequirements); // 获取内存需求
        VkMemoryAllocateInfo allocInfo{};      // 内存分配信息
        allocInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_MEMORY_ALLOCATE_INFO; // sType
        allocInfo.allocationSize = memRequirements.size; // 分配大小
        allocInfo.memoryTypeIndex = findMemoryType(memRequirements.memoryTypeBits, properties); // 内存类型索引
        if (vkAllocateMemory(device, &allocInfo, nullptr, &bufferMemory) != VK_SUCCESS) { // 分配内存
            throw std::runtime_error("failed to allocate buffer memory!"); // 失败抛异常
        }
        vkBindBufferMemory(device, buffer, bufferMemory, 0); // 绑定内存
    }

    void copyBuffer(VkBuffer srcBuffer, VkBuffer dstBuffer, VkDeviceSize size) { // 复制缓冲
        VkCommandBufferAllocateInfo allocInfo{}; // 命令缓冲分配信息
        allocInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_BUFFER_ALLOCATE_INFO; // sType
        allocInfo.level = VK_COMMAND_BUFFER_LEVEL_PRIMARY; // 主命令缓冲
        allocInfo.commandPool = commandPool;   // 命令池
        allocInfo.commandBufferCount = 1;      // 数量1
        VkCommandBuffer commandBuffer;         // 命令缓冲
        vkAllocateCommandBuffers(device, &allocInfo, &commandBuffer); // 分配
        VkCommandBufferBeginInfo beginInfo{};  // 开始信息
        beginInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_BUFFER_BEGIN_INFO; // sType
        beginInfo.flags = VK_COMMAND_BUFFER_USAGE_ONE_TIME_SUBMIT_BIT; // 一次性提交
        vkBeginCommandBuffer(commandBuffer, &beginInfo); // 开始记录
        VkBufferCopy copyRegion{};             // 复制区域
        copyRegion.size = size;                // 大小
        vkCmdCopyBuffer(commandBuffer, srcBuffer, dstBuffer, 1, &copyRegion); // 复制命令
        vkEndCommandBuffer(commandBuffer);     // 结束记录
        VkSubmitInfo submitInfo{};             // 提交信息
        submitInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SUBMIT_INFO; // sType
        submitInfo.commandBufferCount = 1;     // 命令缓冲数量
        submitInfo.pCommandBuffers = &commandBuffer; // 命令缓冲指针
        vkQueueSubmit(graphicsQueue, 1, &submitInfo, VK_NULL_HANDLE); // 提交
        vkQueueWaitIdle(graphicsQueue);        // 等待队列空闲
        vkFreeCommandBuffers(device, commandPool, 1, &commandBuffer); // 释放命令缓冲
    }

    uint32_t findMemoryType(uint32_t typeFilter, VkMemoryPropertyFlags properties) { // 查找内存类型
        VkPhysicalDeviceMemoryProperties memProperties; // 内存属性
        vkGetPhysicalDeviceMemoryProperties(physicalDevice, &memProperties); // 获取
        for (uint32_t i = 0; i < memProperties.memoryTypeCount; i++) { // 遍历
            if ((typeFilter & (1 << i)) && (memProperties.memoryTypes[i].propertyFlags & properties) == properties) { // 匹配
                return i; // 返回索引
            }
        }
        throw std::runtime_error("failed to find suitable memory type!"); // 未找到抛异常
    }

    void createCommandBuffers() {              // 创建命令缓冲
        commandBuffers.resize(MAX_FRAMES_IN_FLIGHT); // 调整大小
        VkCommandBufferAllocateInfo allocInfo{}; // 分配信息
        allocInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_BUFFER_ALLOCATE_INFO; // sType
        allocInfo.commandPool = commandPool;   // 命令池
        allocInfo.level = VK_COMMAND_BUFFER_LEVEL_PRIMARY; // 主命令缓冲
        allocInfo.commandBufferCount = (uint32_t)commandBuffers.size(); // 数量
        if (vkAllocateCommandBuffers(device, &allocInfo, commandBuffers.data()) != VK_SUCCESS) { // 分配
            throw std::runtime_error("failed to allocate command buffers!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void recordCommandBuffer(VkCommandBuffer commandBuffer, uint32_t imageIndex) { // 记录命令缓冲
        VkCommandBufferBeginInfo beginInfo{};  // 开始信息
        beginInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_BUFFER_BEGIN_INFO; // sType
        if (vkBeginCommandBuffer(commandBuffer, &beginInfo) != VK_SUCCESS) { // 开始记录
            throw std::runtime_error("failed to begin recording command buffer!"); // 失败抛异常
        }
        VkRenderPassBeginInfo renderPassInfo{}; // 渲染过程开始信息
        renderPassInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_RENDER_PASS_BEGIN_INFO; // sType
        renderPassInfo.renderPass = renderPass; // 渲染过程
        renderPassInfo.framebuffer = swapChainFramebuffers[imageIndex]; // 帧缓冲
        renderPassInfo.renderArea.offset = { 0, 0 }; // 偏移(0,0)
        renderPassInfo.renderArea.extent = swapChainExtent; // 尺寸
        VkClearValue clearColor = { {{0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f}} }; // 清除颜色黑色
        renderPassInfo.clearValueCount = 1;     // 清除值数量
        renderPassInfo.pClearValues = &clearColor; // 清除值指针
        vkCmdBeginRenderPass(commandBuffer, &renderPassInfo, VK_SUBPASS_CONTENTS_INLINE); // 开始渲染过程
        vkCmdBindPipeline(commandBuffer, VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS, graphicsPipeline); // 绑定管线
        VkViewport viewport{};                 // 视口
        viewport.x = 0.0f;                     // x起始
        viewport.y = 0.0f;                     // y起始
        viewport.width = (float)swapChainExtent.width; // 宽度
        viewport.height = (float)swapChainExtent.height; // 高度
        viewport.minDepth = 0.0f;              // 最小深度
        viewport.maxDepth = 1.0f;              // 最大深度
        vkCmdSetViewport(commandBuffer, 0, 1, &viewport); // 设置视口
        VkRect2D scissor{};                    // 裁剪矩形
        scissor.offset = { 0, 0 };             // 偏移(0,0)
        scissor.extent = swapChainExtent;      // 尺寸
        vkCmdSetScissor(commandBuffer, 0, 1, &scissor); // 设置裁剪矩形
        VkBuffer vertexBuffers[] = { vertexBuffer }; // 顶点缓冲数组
        VkDeviceSize offsets[] = { 0 };        // 偏移数组
        vkCmdBindVertexBuffers(commandBuffer, 0, 1, vertexBuffers, offsets); // 绑定顶点缓冲
        vkCmdBindIndexBuffer(commandBuffer, indexBuffer, 0, VK_INDEX_TYPE_UINT16); // 绑定索引缓冲
        vkCmdDrawIndexed(commandBuffer, static_cast<uint32_t>(indices.size()), 1, 0, 0, 0); // 绘制索引
        vkCmdEndRenderPass(commandBuffer);     // 结束渲染过程
        if (vkEndCommandBuffer(commandBuffer) != VK_SUCCESS) { // 结束记录
            throw std::runtime_error("failed to record command buffer!"); // 失败抛异常
        }
    }

    void createSyncObjects() {                 // 创建同步对象
        imageAvailableSemaphores.resize(MAX_FRAMES_IN_FLIGHT); // 调整大小
        renderFinishedSemaphores.resize(MAX_FRAMES_IN_FLIGHT); // 调整大小
        inFlightFences.resize(MAX_FRAMES_IN_FLIGHT); // 调整大小
        VkSemaphoreCreateInfo semaphoreInfo{}; // 信号量创建信息
        semaphoreInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SEMAPHORE_CREATE_INFO; // sType
        VkFenceCreateInfo fenceInfo{};         // 围栏创建信息
        fenceInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_FENCE_CREATE_INFO; // sType
        fenceInfo.flags = VK_FENCE_CREATE_SIGNALED_BIT; // 初始为有信号状态
        for (size_t i = 0; i < MAX_FRAMES_IN_FLIGHT; i++) { // 遍历
            if (vkCreateSemaphore(device, &semaphoreInfo, nullptr, &imageAvailableSemaphores[i]) != VK_SUCCESS || // 创建图像可用信号量
                vkCreateSemaphore(device, &semaphoreInfo, nullptr, &renderFinishedSemaphores[i]) != VK_SUCCESS || // 创建渲染完成信号量
                vkCreateFence(device, &fenceInfo, nullptr, &inFlightFences[i]) != VK_SUCCESS) { // 创建围栏
                throw std::runtime_error("failed to create synchronization objects for a frame!"); // 失败抛异常
            }
        }
    }

    void drawFrame() {                         // 绘制一帧
        vkWaitForFences(device, 1, &inFlightFences[currentFrame], VK_TRUE, UINT64_MAX); // 等待当前帧围栏
        uint32_t imageIndex;                   // 图像索引
        VkResult result = vkAcquireNextImageKHR(device, swapChain, UINT64_MAX, imageAvailableSemaphores[currentFrame], VK_NULL_HANDLE, &imageIndex); // 获取下一张图像
        if (result == VK_ERROR_OUT_OF_DATE_KHR) { // 如果交换链过时
            recreateSwapChain();               // 重建
            return;                            // 返回
        }
        else if (result != VK_SUCCESS && result != VK_SUBOPTIMAL_KHR) { // 其他错误
            throw std::runtime_error("failed to acquire swap chain image!"); // 抛异常
        }
        vkResetFences(device, 1, &inFlightFences[currentFrame]); // 重置围栏
        vkResetCommandBuffer(commandBuffers[currentFrame], /*VkCommandBufferResetFlagBits*/ 0); // 重置命令缓冲
        recordCommandBuffer(commandBuffers[currentFrame], imageIndex); // 记录命令缓冲
        VkSubmitInfo submitInfo{};             // 提交信息
        submitInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SUBMIT_INFO; // sType
        VkSemaphore waitSemaphores[] = { imageAvailableSemaphores[currentFrame] }; // 等待信号量
        VkPipelineStageFlags waitStages[] = { VK_PIPELINE_STAGE_COLOR_ATTACHMENT_OUTPUT_BIT }; // 等待阶段
        submitInfo.waitSemaphoreCount = 1;     // 等待信号量数量
        submitInfo.pWaitSemaphores = waitSemaphores; // 等待信号量指针
        submitInfo.pWaitDstStageMask = waitStages; // 等待阶段指针
        submitInfo.commandBufferCount = 1;     // 命令缓冲数量
        submitInfo.pCommandBuffers = &commandBuffers[currentFrame]; // 命令缓冲指针
        VkSemaphore signalSemaphores[] = { renderFinishedSemaphores[currentFrame] }; // 信号信号量
        submitInfo.signalSemaphoreCount = 1;   // 信号信号量数量
        submitInfo.pSignalSemaphores = signalSemaphores; // 信号信号量指针
        if (vkQueueSubmit(graphicsQueue, 1, &submitInfo, inFlightFences[currentFrame]) != VK_SUCCESS) { // 提交
            throw std::runtime_error("failed to submit draw command buffer!"); // 失败抛异常
        }
        VkPresentInfoKHR presentInfo{};        // 呈现信息
        presentInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_PRESENT_INFO_KHR; // sType
        presentInfo.waitSemaphoreCount = 1;    // 等待信号量数量
        presentInfo.pWaitSemaphores = signalSemaphores; // 等待信号量指针
        VkSwapchainKHR swapChains[] = { swapChain }; // 交换链数组
        presentInfo.swapchainCount = 1;        // 交换链数量
        presentInfo.pSwapchains = swapChains;  // 交换链指针
        presentInfo.pImageIndices = &imageIndex; // 图像索引指针
        result = vkQueuePresentKHR(presentQueue, &presentInfo); // 呈现
        if (result == VK_ERROR_OUT_OF_DATE_KHR || result == VK_SUBOPTIMAL_KHR || framebufferResized) { // 需要重建
            framebufferResized = false;        // 重置标志
            recreateSwapChain();               // 重建
        }
        else if (result != VK_SUCCESS) {     // 其他错误
            throw std::runtime_error("failed to present swap chain image!"); // 抛异常
        }
        currentFrame = (currentFrame + 1) % MAX_FRAMES_IN_FLIGHT; // 更新当前帧
    }

    VkShaderModule createShaderModule(const std::vector<char>& code) { // 创建着色器模块
        VkShaderModuleCreateInfo createInfo{}; // 创建信息
        createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SHADER_MODULE_CREATE_INFO; // sType
        createInfo.codeSize = code.size();     // 代码大小
        createInfo.pCode = reinterpret_cast<const uint32_t*>(code.data()); // 代码指针
        VkShaderModule shaderModule;           // 着色器模块
        if (vkCreateShaderModule(device, &createInfo, nullptr, &shaderModule) != VK_SUCCESS) { // 创建
            throw std::runtime_error("failed to create shader module!"); // 失败抛异常
        }
        return shaderModule;                   // 返回模块
    }

    VkSurfaceFormatKHR chooseSwapSurfaceFormat(const std::vector<VkSurfaceFormatKHR>& availableFormats) { // 选择表面格式
        for (const auto& availableFormat : availableFormats) { // 遍历
            if (availableFormat.format == VK_FORMAT_B8G8R8A8_SRGB && availableFormat.colorSpace == VK_COLOR_SPACE_SRGB_NONLINEAR_KHR) { // 首选
                return availableFormat;        // 返回
            }
        }
        return availableFormats[0];            // 返回第一个
    }

    VkPresentModeKHR chooseSwapPresentMode(const std::vector<VkPresentModeKHR>& availablePresentModes) { // 选择呈现模式
        for (const auto& availablePresentMode : availablePresentModes) { // 遍历
            if (availablePresentMode == VK_PRESENT_MODE_MAILBOX_KHR) { // 首选MAILBOX
                return availablePresentMode;   // 返回
            }
        }
        return VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR;       // 否则FIFO
    }

    VkExtent2D chooseSwapExtent(const VkSurfaceCapabilitiesKHR& capabilities) { // 选择交换链尺寸
        if (capabilities.currentExtent.width != std::numeric_limits<uint32_t>::max()) { // 如果已有尺寸
            return capabilities.currentExtent; // 直接返回
        }
        else {
            int width, height;                 // 窗口尺寸
            glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height); // 获取
            VkExtent2D actualExtent = {        // 实际尺寸
                static_cast<uint32_t>(width),
                static_cast<uint32_t>(height)
            };
            actualExtent.width = std::clamp(actualExtent.width, capabilities.minImageExtent.width, capabilities.maxImageExtent.width); // 限制宽度
            actualExtent.height = std::clamp(actualExtent.height, capabilities.minImageExtent.height, capabilities.maxImageExtent.height); // 限制高度
            return actualExtent;               // 返回
        }
    }

    SwapChainSupportDetails querySwapChainSupport(VkPhysicalDevice device) { // 查询交换链支持
        SwapChainSupportDetails details;       // 详情
        vkGetPhysicalDeviceSurfaceCapabilitiesKHR(device, surface, &details.capabilities); // 获取能力
        uint32_t formatCount;                  // 格式数量
        vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(device, surface, &formatCount, nullptr); // 获取数量
        if (formatCount != 0) {                // 如果有格式
            details.formats.resize(formatCount); // 调整大小
            vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(device, surface, &formatCount, details.formats.data()); // 获取格式
        }
        uint32_t presentModeCount;             // 呈现模式数量
        vkGetPhysicalDeviceSurfacePresentModesKHR(device, surface, &presentModeCount, nullptr); // 获取数量
        if (presentModeCount != 0) {           // 如果有模式
            details.presentModes.resize(presentModeCount); // 调整大小
            vkGetPhysicalDeviceSurfacePresentModesKHR(device, surface, &presentModeCount, details.presentModes.data()); // 获取模式
        }
        return details;                        // 返回详情
    }

    bool isDeviceSuitable(VkPhysicalDevice device) { // 判断设备是否合适
        QueueFamilyIndices indices = findQueueFamilies(device); // 获取队列族
        bool extensionsSupported = checkDeviceExtensionSupport(device); // 检查扩展
        bool swapChainAdequate = false;        // 交换链是否足够
        if (extensionsSupported) {             // 如果扩展支持
            SwapChainSupportDetails swapChainSupport = querySwapChainSupport(device); // 查询交换链
            swapChainAdequate = !swapChainSupport.formats.empty() && !swapChainSupport.presentModes.empty(); // 非空
        }
        return indices.isComplete() && extensionsSupported && swapChainAdequate; // 返回
    }

    bool checkDeviceExtensionSupport(VkPhysicalDevice device) { // 检查设备扩展支持
        uint32_t extensionCount;               // 扩展数量
        vkEnumerateDeviceExtensionProperties(device, nullptr, &extensionCount, nullptr); // 获取数量
        std::vector<VkExtensionProperties> availableExtensions(extensionCount); // 可用扩展列表
        vkEnumerateDeviceExtensionProperties(device, nullptr, &extensionCount, availableExtensions.data()); // 获取
        std::set<std::string> requiredExtensions(deviceExtensions.begin(), deviceExtensions.end()); // 所需扩展集合
        for (const auto& extension : availableExtensions) { // 遍历
            requiredExtensions.erase(extension.extensionName); // 移除已支持的
        }
        return requiredExtensions.empty();     // 全部支持则返回true
    }

    QueueFamilyIndices findQueueFamilies(VkPhysicalDevice device) { // 查找队列族
        QueueFamilyIndices indices;            // 索引
        uint32_t queueFamilyCount = 0;         // 队列族数量
        vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(device, &queueFamilyCount, nullptr); // 获取数量
        std::vector<VkQueueFamilyProperties> queueFamilies(queueFamilyCount); // 队列族属性
        vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties(device, &queueFamilyCount, queueFamilies.data()); // 获取
        int i = 0;                             // 计数器
        for (const auto& queueFamily : queueFamilies) { // 遍历
            if (queueFamily.queueFlags & VK_QUEUE_GRAPHICS_BIT) { // 支持图形
                indices.graphicsFamily = i;    // 设置图形索引
            }
            VkBool32 presentSupport = false;   // 呈现支持
            vkGetPhysicalDeviceSurfaceSupportKHR(device, i, surface, &presentSupport); // 检查
            if (presentSupport) {              // 支持呈现
                indices.presentFamily = i;     // 设置呈现索引
            }
            if (indices.isComplete()) {        // 如果都找到
                break;                         // 跳出
            }
            i++;                               // 递增
        }
        return indices;                        // 返回
    }

    std::vector<const char*> getRequiredExtensions() { // 获取所需扩展
        uint32_t glfwExtensionCount = 0;       // GLFW扩展数量
        const char** glfwExtensions;           // GLFW扩展列表
        glfwExtensions = glfwGetRequiredInstanceExtensions(&glfwExtensionCount); // 获取
        std::vector<const char*> extensions(glfwExtensions, glfwExtensions + glfwExtensionCount); // 复制
        if (enableValidationLayers) {          // 如果启用验证层
            extensions.push_back(VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME); // 添加调试扩展
        }
        return extensions;                     // 返回
    }

    bool checkValidationLayerSupport() {       // 检查验证层支持
        uint32_t layerCount;                   // 层数量
        vkEnumerateInstanceLayerProperties(&layerCount, nullptr); // 获取数量
        std::vector<VkLayerProperties> availableLayers(layerCount); // 可用层
        vkEnumerateInstanceLayerProperties(&layerCount, availableLayers.data()); // 获取
        for (const char* layerName : validationLayers) { // 遍历所需层
            bool layerFound = false;           // 是否找到
            for (const auto& layerProperties : availableLayers) { // 遍历可用层
                if (strcmp(layerName, layerProperties.layerName) == 0) { // 比较
                    layerFound = true;         // 找到
                    break;                     // 跳出内层循环
                }
            }
            if (!layerFound) {                 // 未找到
                return false;                  // 返回false
            }
        }
        return true;                           // 全部找到
    }

    static std::vector<char> readFile(const std::string& filename) { // 读取文件
        std::ifstream file(filename, std::ios::ate | std::ios::binary); // 打开文件
        if (!file.is_open()) {                 // 如果打开失败
            throw std::runtime_error("failed to open file!"); // 抛异常
        }
        size_t fileSize = (size_t)file.tellg(); // 文件大小
        std::vector<char> buffer(fileSize);    // 缓冲
        file.seekg(0);                         // 移动到开头
        file.read(buffer.data(), fileSize);    // 读取
        file.close();                          // 关闭
        return buffer;                         // 返回
    }

    static VKAPI_ATTR VkBool32 VKAPI_CALL debugCallback(VkDebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT messageSeverity, VkDebugUtilsMessageTypeFlagsEXT messageType, const VkDebugUtilsMessengerCallbackDataEXT* pCallbackData, void* pUserData) { // 调试回调
        std::cerr << "validation layer: " << pCallbackData->pMessage << std::endl; // 输出
        return VK_FALSE;                       // 返回false
    }
};

int main() {                                   // 主函数
    HelloTriangleApplication app;              // 创建应用实例
    try {                                      // 尝试
        app.run();                             // 运行应用
    }                                          // 结束try
    catch (const std::exception& e) {          // 捕获异常
        std::cerr << e.what() << std::endl;    // 输出错误信息
        return EXIT_FAILURE;                   // 返回失败
    }                                          // 结束catch
    return EXIT_SUCCESS;                       // 返回成功
}                                              // 结束main

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