常連

###質問
Metalを使って今現在作っているiOSアプリの処理を高速化したいと考えております。
ネットで漁っても当然Metalを用いたレンダリングの方法ばかり出てきてしまうのですが、私はただ単に普通のcpuでも扱える関数をMetalを用いて処理したいと考えております。（もちろん、その程度だったら使うなよ、と思われてしまうかもしれませんが）例えば簡易的に足し算などを試しにMetalで動かしてから実際のアプリ制作にとりかかりたいのです。
これの方法をまとめたサイトやコードなどがあればご教授願いたいです。

【swift】Metalの使い方

iOSのGPUを扱うMetalで開発してます。
Metalのシェーダ内部で可変長配列を宣言して扱いたい場合にはどうすればいいかご教示いただけると幸いです。

私は普段swiftでゴリゴリやってるので、C++の知識がありません。
具体的には何をimportをすればいいのか、どう宣言すればいいのか等を教えてほしいです。
一般的なwebで乗ってる方法を試してもうまくいかないので.......

iOS Metalで可変長配列を扱う

プログラム初心者です。
シェーダー言語を使ってみたいと思ったのですがxcodeの使い方がよくわからなかったので
http://ny.hateblo.jp/entry/2015/10/17/182307
のサイトを参考にコマンドラインから.metalファイルを実行しようと思いました。

PATHは通せたのですがその後がうまくいかなかったため
https://developer.apple.com/documentation/metal/libraries/building_a_library_with_metal_s_command-line_tools
を参考にしてコンパイルしようとしました。

とりあえず.metallibファイルは作成できたのですがそのあとがわかりませんでした。

自分はてっきりc言語のように./a.outみたいな感じで実行できると思っていたのですが。

実行環境はmacOS Catalina 10.15.5でxcodeはversion11.5です。

metallibの実行方法がわかりません。

以下のようなプログラムを作ったところ、
```c
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <iostream>

const char* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"   gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
"}\0";
const char* fragmentShaderSource = "version 330 core\n"
"out vec4 FragColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"   FragColor = vec4(0.8f, 0.3f, 0.02f, 1.0f);\n"
"}\n\0";

int main(){
    glfwInit();
    
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);

    GLfloat vertices[] =
    {
        -0.5f, -0.5f * float(sqrt(3)) /  3, 0.0f,
        0.5f, -0.5f * float(sqrt(3)) /  3, 0.0f,
        0.0f, 0.5f * float(sqrt(3)) * 2 /  3, 0.0f
    };
    
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 800, "aiu", NULL, NULL);
    if(window == NULL)
    {
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);
    
    gladLoadGL();
    
    glViewport(0,0,800,800);
    
    GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
    glCompileShader(vertexShader);
    
    GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
    glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
    glCompileShader(fragmentShader);
    
    GLuint shaderProgram = glCreateProgram();
    glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
    glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
    glLinkProgram(shaderProgram);
    
    glDeleteShader(vertexShader);
    glDeleteShader(fragmentShader);
    
    
    
    GLuint VAO, VBO;
    
    glGenVertexArrays(1, &VAO);
    glGenBuffers(1, &VBO);
    
    glBindVertexArray(VAO);
    
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
    
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
    glEnableVertexAttribArray(0);
    
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    glBindVertexArray(0);
    
    glClearColor(0.07f,0.13f,0.17f,1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glfwSwapBuffers(window);
    
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        glClearColor(0.07f,0.13f,0.17f,1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        glUseProgram(shaderProgram);
        glBindVertexArray(VAO);
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }
    
    glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
    glDeleteBuffers(1, &VBO);
    glDeleteProgram(shaderProgram);
    
    glfwDestroyWindow(window);
    glfwTerminate();
    return 0;
    
}

```
 Metal API Validation Enabled
flock failed to lock maps file: errno = 35
flock failed to lock maps file: errno = 35
Program ended with exit code: 255

がデバックエリアのコンソール画面に出力されました。
正しく出力されれば以下の動画の２８：３２秒のところと同じようになすはずです。
https://www.youtube.com/watch?v=45MIykWJ-C4
しかしウィンドウは表示されるものの三角形が表示されませんでした。

やったこと
Product→Schame→Edit Schame→Run→Metal API Validation
のチェックボックスを外して実行してみたところエラーになりました。

https://learnopengl.com/code_viewer_gh.php?code=src/1.getting_started/1.1.hello_window/hello_window.cpp
他のプログラムを試してみた、こちらのプログラムも
Metal API Validation Enabled
flock failed to lock maps file: errno = 35
flock failed to lock maps file: errno = 35
Program ended with exit code: 255
が表示されるものの正しく動いた。

開発環境
macOS Catalina 10.15.7
Xcode Version 12.4
glfw-3.3.5
opengl 4.1

openlgでMetal API Validation Enabledが表示されてプログラムが動かない

iOSでMetal APIによる2D描画を行なっています

デバッガで描画コストを確認したところ
"画面全体をアルファありの単色で塗りつぶす処理"が
多数のオブジェを描画するより高コストになっています
シーンにもよりますが、全描画処理コストのうち1/4を１度の塗りつぶし処理が占めています
(描画ピクセルが多いので当然な気もしますが)
実装としては、画面いっぱいの短形で塗りつぶしているだけで、これが一般的なやり方でしょうか？
何か専用のもっと高速な方法があるのでしょうか？
```metal
vertex float4 fillScreenV(constant float *pos [[ buffer(0) ]], const uint index [[ vertex_id ]]){
    return float4(pos[index*2],pos[index*2+1], 0.0, 1.0);//ただの画面いっぱいの短形
}
fragment half4 fillScreenF(constant half4 &color [[ buffer(0) ]]){
    return color;//単色
}
```
よろしくお願いします

シェーダーの単純な画面塗りつぶしの速度が遅い

### 前提・実現したいこと

趣味で並列計算のプログラムを作っています
まず複数の配列を用意してその値を用いてGPUに計算をさせます
計算結果の配列を上記の配列と入れ替えていき、それをひたすら繰り返します
要はニューラルネットワークやらディープラーニング といったことの真似事をしています

### 発生している問題・エラーメッセージ

シェーダーにデータを渡す部分でメモリリークをしているようでメモリ使用量がどんどん増えてしまい困っています

### 該当のソースコード

この前後に準備や後始末のコードはありますが、それら含め以下のコードがひたすら繰り返されます
・・・
let inDataBuffer2 = device.makeBuffer(bytes: b,
                                     length: b.count * MemoryLayout<Float>.size,
                                    options: MTLResourceOptions.storageModeShared)
        computeCommandEncoder.setBuffer(inDataBuffer2, offset : 0, index : 1)
・・・
inDataBuffer2を使用後に解放（？）するようなコードはありません

### 試したこと

makeBuffer(bytes:length:options)をmakeBuffer(bytesNoCopy:length:options)に置き換えてみたりもしたのですが、今度はアライメント（？）とかのエラーで落ちてしまいました
（以下は2020/2/7追記）
その後、変数にnilを代入すると解放されるという記事を読んだのでやってみましたが変化はありませんでした
結局、MTLBurrerをクラスのプロパティにして一度作成したら内容を書き換えて使い回すようにしたら少しだけ改善されました
今では、もしかしたらコマンドバッファは何万発も連続で使用するようなものではないのかなって思っています
また、いただいたコメントを読んでコマンドバッファ等解放させる方法を探したけど見つけられませんでした
意図的に解放させる方法なんてあるのかな？
そういうのを教えてもらいたくて質問したんだけど、なんだか自分で調べろ考えろみたいなコメントを一つもらっただけだったのでこのサイトはもう利用しない予定です

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

使用しているmacは２０１３年のモデルです
OSは１０.１５.２
XCodeのバージョンは１１.３

バッファ作成でメモリーリークしないようにするには？

NSViewControllerの中の一部コード
```Swift
    private func loadTexture() {
        // MTKTextureLoaderを初期化
        let textureLoader = MTKTextureLoader(device: device)

        let assetBundle: Bundle! = Bundle(path: "/Users ... /アセットカタログのあるディレクトリ")
        texture = try! textureLoader.newTexture( // ここでエラーが表示される
            name: "sample",
            scaleFactor: theScreen.backingScaleFactor,
            bundle: assetBundle)

        mtkView.colorPixelFormat = texture.pixelFormat
    }
```

エラー内容
```English
Thread 1: Fatal error: 'try!' expression unexpectedly raised an error: Error Domain=MTKTextureLoaderErrorDomain Code=0 "Could not get asset catalog from supplied bundle" UserInfo={NSLocalizedDescription=Could not get asset catalog from supplied bundle, MTKTextureLoaderErrorKey=Could not get asset catalog from supplied bundle}
```
xcode 10.2
command line tool からCocoaを追加してMetalを試しているのですが
詰まりました。
初心者でそんなことをするなと言われればそれまでですが
やってみたくてやってしまいました...（案の定、躓く）

Assets.xcassetsはちゃんと追加してます。
解決策やヒントを教えていただけたら嬉しいです。

足りない情報があったら補足します。

Swift Metal MTK newTextureでアセットカタログのバンドルの取得　エラー

```Swift
class ViewController: NSViewController, MTKViewDelegate {
    
    private let device: MTLDevice! = MTLCreateSystemDefaultDevice()!
    private var commandQueue: MTLCommandQueue!
    private var texture: MTLTexture!
    private let theScreen = NSScreen.main
    
    @IBOutlet private var mtkView: MTKView!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        print("viewDidLoad\n")
        mtkView = MTKView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 727, height: 1024), device: device)
        self.view.addSubview(mtkView)
        
        setupMetal()
        loadTexture()
        
        mtkView.enableSetNeedsDisplay = true
        mtkView.setNeedsDisplay(NSRect(x: 0, y: 0, width: 727, height: 1024))
    }
    
    private func setupMetal() {
        print("setupMetal")
        commandQueue = device.makeCommandQueue()
        mtkView.device = device
        mtkView.delegate = self
    }
    private func loadTexture() {
        print("loadTexture")
        // MTKTextureの初期化
        let textureLoader = MTKTextureLoader(device: device)
        
        // textureをロードする関数を呼ぶ
        texture = try! textureLoader.newTexture(name: "sample", scaleFactor: theScreen!.backingScaleFactor, bundle: nil)


    }
    
    func mtkView(_ view: MTKView, drawableSizeWillChange size: CGSize) {
        print("(self.classForCoder)")
    }
    
    func draw(in view: MTKView) {
        print("draw")
        let drawable = view.currentDrawable!

        // コマンドバッファを作成
        let commandBuffer = commandQueue.makeCommandBuffer()!

        // MTLBlitCommandEncoderを作成
        
        let w = min(texture.width, drawable.texture.width)
        let h = min(texture.height, drawable.texture.height)

        // MTLBlitCommandEncoderを作成
        let blitEncoder = commandBuffer.makeBlitCommandEncoder()!

        // コピーコマンドをエンコード
        blitEncoder.copy(from: texture,         //------ ここでエラー --------
                        sourceSlice: 0,
                        sourceLevel: 0,
                        sourceOrigin: MTLOrigin(x: 0, y: 0, z: 0),
                        sourceSize: MTLSizeMake(w, h, texture.depth),
                        to: drawable.texture,  // コピー先テクスチャ
                        destinationSlice: 0,
                        destinationLevel: 0,
                        destinationOrigin: MTLOrigin(x: 0, y: 0, z: 0))

        // エンコード完了
        blitEncoder.endEncoding()

        // 表示するドローアブルを登録
        commandBuffer.present(drawable)

        // コマンドバッファをコミット（エンキュー）
        commandBuffer.commit()

        // 完了まで待つ
        commandBuffer.waitUntilCompleted()
    }
    
}

```

```Swift
import Cocoa


class WindowController: NSWindowController {

    
    override func windowDidLoad() {
        super.windowDidLoad()
        print("WindowDidLoad")
//         Implement this method to handle any initialization after your window controller's window has been loaded from its nib file.



        window?.isOpaque = false
        window?.backgroundColor = NSColor(white: 1, alpha: 0.8)

        window?.isMovableByWindowBackground = true
        window?.titleVisibility = .hidden
        window?.titlebarAppearsTransparent = true
        window?.hasShadow = false

        window?.styleMask.remove(NSWindow.StyleMask.titled)

        print("windowDidLoad End")
    }
}

```
https://github.com/shu223/MetalBook/blob/master/01_MetalImageRender/MetalImageRender/ViewController.swift
このurl先のコードはiOS向けなのでこれをMac用に
見よう見まねで書いてみました。
ですがblitEncoderのところでエラーが出てしまい困ってます。
実行するとThread 1: signal SIGABRTというエラーが出て
そこでstep outするとThread 1: EXC_BAD_INSTRUCTION (code=EXC_I386_INVOP, subcode=0x0)
というエラーが出ます。

調べてみたところ@IBOutlet関連のエラーらしいですが
@IBOutletしたのはコード上のmtkViewだけです。

原因わかりますでしょうか？