为何if块内创建的SFML Texture会被销毁？如何延长其生命周期？

问题描述 #

我编写了结合ImGui与SFML的代码：

// Sprite.
if(ImGui::CollapsingHeader("Sprite.")) {
    // Preview texture allocations.
    sf::Texture texture;

    // ...

    static char spritePath[MAX_OBJECTS_TEXT_SIZE / 2]; // (512 / 2)

    // ...

    if(ImGui::InputText("Sprite path.##sprite", spritePath, IM_ARRAYSIZE(spritePath))) {
        texture.loadFromFile(spritePath);
    }

    // ...

    // Preview. (150, 150).
    ImGui::Image(texture, sf::Vector2f(DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_WIDTH, DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_HEIGHT), sf::Color::Transparent, sf::Color::White);
}

运行后仅显示白块，example.png文件确实存在且无加载错误。

查阅SFML文档得知：

你成功加载了纹理，正确创建了精灵，但屏幕上却只有白块？这是常见错误。精灵仅存储纹理的指针，若纹理被销毁或内存地址变动，精灵的纹理指针会失效。

示例错误代码：

sf::Sprite loadSprite(std::string filename)
{
    sf::Texture texture;
    texture.loadFromFile(filename);

    return sf::Sprite(texture);
} // error: the texture is destroyed here

疑问点：

• 为什么单个if块内创建的Texture会被销毁？
• ImGui::Image会在下一帧绘制，此时Texture已被删除，如何让Texture拥有无限生命周期？

原因分析 #

• 局部变量作用域限制：sf::Texture texture是if(ImGui::CollapsingHeader("Sprite."))代码块内的局部变量，当当前帧的代码执行完这个if块后，局部变量会立即被销毁，内存被释放。
• ImGui延迟渲染机制：ImGui::Image只是把绘制指令添加到ImGui的渲染队列中，实际的GPU渲染操作是在主循环末尾调用ImGui::Render()时才执行。此时Texture已经被销毁，GPU上的纹理数据失效，自然显示白块。
• 和SFML示例错误原理一致：和文档里函数返回Sprite后Texture被销毁的问题本质相同，都是局部变量超出作用域被销毁，导致关联的纹理引用失效。

解决方法 #

方法1：将Texture声明为静态变量 #

把局部的sf::Texture texture;改成static sf::Texture texture;，静态变量的生命周期会延长至整个程序运行期间，不会随if块结束而销毁：

// Sprite.
if(ImGui::CollapsingHeader("Sprite.")) {
    // 改为static，延长生命周期至程序结束
    static sf::Texture texture;

    static char spritePath[MAX_OBJECTS_TEXT_SIZE / 2]; // (512 / 2)

    if(ImGui::InputText("Sprite path.##sprite", spritePath, IM_ARRAYSIZE(spritePath))) {
        texture.loadFromFile(spritePath);
    }

    // Preview. (150, 150).
    ImGui::Image(texture, sf::Vector2f(DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_WIDTH, DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_HEIGHT), sf::Color::Transparent, sf::Color::White);
}

方法2：将Texture提升为类成员或全局变量 #

如果UI逻辑是封装在类中的，把sf::Texture作为类的成员变量；如果是小型程序，也可以声明为全局变量，这样它的生命周期和程序完全一致：

// 全局声明，或作为类的成员变量
sf::Texture g_spriteTexture;

// ...

// Sprite.
if(ImGui::CollapsingHeader("Sprite.")) {
    static char spritePath[MAX_OBJECTS_TEXT_SIZE / 2]; // (512 / 2)

    if(ImGui::InputText("Sprite path.##sprite", spritePath, IM_ARRAYSIZE(spritePath))) {
        g_spriteTexture.loadFromFile(spritePath);
    }

    ImGui::Image(g_spriteTexture, sf::Vector2f(DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_WIDTH, DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_HEIGHT), sf::Color::Transparent, sf::Color::White);
}

方法3：使用智能指针管理生命周期 #

如果需要更灵活的资源管理，可以用std::shared_ptr<sf::Texture>来持有Texture，确保只要还有引用存在，Texture就不会被销毁：

// Sprite.
if(ImGui::CollapsingHeader("Sprite.")) {
    static std::shared_ptr<sf::Texture> texture = std::make_shared<sf::Texture>();
    static char spritePath[MAX_OBJECTS_TEXT_SIZE / 2]; // (512 / 2)

    if(ImGui::InputText("Sprite path.##sprite", spritePath, IM_ARRAYSIZE(spritePath))) {
        texture->loadFromFile(spritePath);
    }

    ImGui::Image(*texture, sf::Vector2f(DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_WIDTH, DEFAULT_TEXTURE_PREVIEW_HEIGHT), sf::Color::Transparent, sf::Color::White);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者null