變量
GLSL的變量命名方式與C語言類似。變量的名稱可以使用字母，數字以及下划線，但變量名不能以數字開頭，還有變量名不能以gl_作為前綴，這個是GLSL保留的前綴，用於GLSL的內部變量。當然還有一些GLSL保留的名稱是不能夠作為變量的名稱的。
基本類型
除了布爾型，整型，浮點型基本類型外，GLSL還引入了一些在着色器中經常用到的類型作為基本類型。這些基本類型都可以作為結構體內部的類型。如下表:
| 類型 | 描述 |
| void | 跟C語言的void類似，表示空類型。作為函數的返回類型，表示這個函數不返回值。 |
| bool | 布爾類型，可以是true 和false，以及可以產生布爾型的表達式。 |
| int | 整型 代表至少包含16位的有符號的整數。可以是十進制的，十六進制的，八進制的。 |
| float | 浮點型 |
| bvec2 | 包含2個布爾成分的向量 |
| bvec3 | 包含3個布爾成分的向量 |
| bvec4 | 包含4個布爾成分的向量 |
| ivec2 | 包含2個整型成分的向量 |
| ivec3 | 包含3個整型成分的向量 |
| ivec4 | 包含4個整型成分的向量 |
| mat2 或者 mat2x2 | 2×2的浮點數矩陣類型 |
| mat3或者mat3x3 | 3×3的浮點數矩陣類型 |
| mat4x4 | 4×4的浮點矩陣 |
| mat2x3 | 2列3行的浮點矩陣（OpenGL的矩陣是列主順序的） |
| mat2x4 | 2列4行的浮點矩陣 |
| mat3x2 | 3列2行的浮點矩陣 |
| mat3x4 | 3列4行的浮點矩陣 |
| mat4x2 | 4列2行的浮點矩陣 |
| mat4x3 | 4列3行的浮點矩陣 |
| sampler1D | 用於內建的紋理函數中引用指定的1D紋理的句柄。只可以作為一致變量或者函數參數使用 |
| sampler2D | 二維紋理句柄 |
| sampler3D | 三維紋理句柄 |
| samplerCube | cube map紋理句柄 |
| sampler1DShadow | 一維深度紋理句柄 |
| sampler2DShadow | 二維深度紋理句柄 |
結構體
結構體
結構體可以組合基本類型和數組來形成用戶自定義的類型。在定義一個結構體的同時，你可以定義一個結構體實例。或者后面再定義。
struct surface {float indexOfRefraction;
vec3 color;float turbulence;
} mySurface;
surface secondeSurface;
你可以通過=為結構體賦值，或者使用 ==，!=來判斷兩個結構體是否相等。
mySurface = secondSurface;
mySurface == secondSurface;
只有結構體中的每個成分都相等，那么這兩個結構體才是相等的。訪問結構體的內部成員使用. 來訪問。
vec3 color = mySurface.color + secondSurface.color;
結構體至少包含一個成員。固定大小的數組也可以被包含在結構體中。GLSL的結構體不支持嵌套定義。只有預先聲明的結構體可以嵌套其中。
struct myStruct {
vec3 points[3]; //固定大小的數組是合法的
surface surf; //可以，之前已經定義了
struct velocity { //不合法float speed;
vec3 direction;
} velo;
subSurface sub; //不合法，沒有預先聲明；};struct subSurface { int id;
};
數組
GLSL中只可以使用一維的數組。數組的類型可以是一切基本類型或者結構體。下面的幾種數組聲明是合法的：
surface mySurfaces[]; vec4 lightPositions[8]; vec4 lightPos[] = lightPositions;const int numSurfaces = 5; surface myFiveSurfaces[numSurfaces];float[5] values;
指定顯示大小的數組可以作為函數的參數或者使返回值,也可以作為結構體的成員.數組類型內建了一個length()函數，可以返回數組的長度。
lightPositions.length() //返回數組的大小 8
最后，你不能定義數組的數組。
修飾符
變量的聲明可以使用如下的修飾符。
| 修飾符 | 描述 |
| const | 常量值必須在聲明是初始化。它是只讀的不可修改的。 |
| attribute | 表示只讀的頂點數據，只用在頂點着色器中。數據來自當前的頂點狀態或者頂點數組。它必須是全局范圍聲明的，不能再函數內部。一個attribute可以是浮點數類型的標量，向量，或者矩陣。不可以是數組或則結構體 |
| uniform | 一致變量。在着色器執行期間一致變量的值是不變的。與const常量不同的是，這個值在編譯時期是未知的是由着色器外部初始化的。一致變量在頂點着色器和片段着色器之間是共享的。它也只能在全局范圍進行聲明。 |
| varying | 頂點着色器的輸出。例如顏色或者紋理坐標，（插值后的數據）作為片段着色器的只讀輸入數據。必須是全局范圍聲明的全局變量。可以是浮點數類型的標量，向量，矩陣。不能是數組或者結構體。 |
| centorid varying | 在沒有多重采樣的情況下，與varying是一樣的意思。在多重采樣時，centorid varying在光柵化的圖形內部進行求值而不是在片段中心的固定位置求值。 |
| invariant | (不變量)用於表示頂點着色器的輸出和任何匹配片段着色器的輸入，在不同的着色器中計算產生的值必須是一致的。所有的數據流和控制流，寫入一個invariant變量的是一致的。編譯器為了保證結果是完全一致的，需要放棄那些可能會導致不一致值的潛在的優化。除非必要，不要使用這個修飾符。在多通道渲染中避免z-fighting可能會使用到。 |
| in | 用在函數的參數中，表示這個參數是輸入的，在函數中改變這個值，並不會影響對調用的函數產生副作用。（相當於C語言的傳值），這個是函數參數默認的修飾符 |
| out | 用在函數的參數中，表示該參數是輸出參數，值是會改變的。 |
| inout | 用在函數的參數，表示這個參數即是輸入參數也是輸出參數。 |
內置變量
內置變量可以與固定函數功能進行交互。在使用前不需要聲明。頂點着色器可用的內置變量如下表：
| 名稱 | 類型 | 描述 |
| gl_Color | vec4 | 輸入屬性-表示頂點的主顏色 |
| gl_SecondaryColor | vec4 | 輸入屬性-表示頂點的輔助顏色 |
| gl_Normal | vec3 | 輸入屬性-表示頂點的法線值 |
| gl_Vertex | vec4 | 輸入屬性-表示物體空間的頂點位置 |
| gl_MultiTexCoordn | vec4 | 輸入屬性-表示頂點的第n個紋理的坐標 |
| gl_FogCoord | float | 輸入屬性-表示頂點的霧坐標 |
| gl_Position | vec4 | 輸出屬性-變換后的頂點的位置，用於后面的固定的裁剪等操作。所有的頂點着色器都必須寫這個值。 |
| gl_ClipVertex | vec4 | 輸出坐標，用於用戶裁剪平面的裁剪 |
| gl_PointSize | float | 點的大小 |
| gl_FrontColor | vec4 | 正面的主顏色的varying輸出 |
| gl_BackColor | vec4 | 背面主顏色的varying輸出 |
| gl_FrontSecondaryColor | vec4 | 正面的輔助顏色的varying輸出 |
| gl_BackSecondaryColor | vec4 | 背面的輔助顏色的varying輸出 |
| gl_TexCoord[] | vec4 | 紋理坐標的數組varying輸出 |
| gl_FogFragCoord | float | 霧坐標的varying輸出 |
片段着色器的內置變量如下表：
| 名稱 | 類型 | 描述 |
| gl_Color | vec4 | 包含主顏色的插值只讀輸入 |
| gl_SecondaryColor | vec4 | 包含輔助顏色的插值只讀輸入 |
| gl_TexCoord[] | vec4 | 包含紋理坐標數組的插值只讀輸入 |
| gl_FogFragCoord | float | 包含霧坐標的插值只讀輸入 |
| gl_FragCoord | vec4 | 只讀輸入，窗口的x,y,z和1/w |
| gl_FrontFacing | bool | 只讀輸入，如果是窗口正面圖元的一部分，則這個值為true |
| gl_PointCoord | vec2 | 點精靈的二維空間坐標范圍在(0.0, 0.0)到(1.0, 1.0)之間，僅用於點圖元和點精靈開啟的情況下。 |
| gl_FragData[] | vec4 | 使用glDrawBuffers輸出的數據數組。不能與gl_FragColor結合使用。 |
| gl_FragColor | vec4 | 輸出的顏色用於隨后的像素操作 |
| gl_FragDepth | float | 輸出的深度用於隨后的像素操作，如果這個值沒有被寫，則使用固定功能管線的深度值代替 |
表達式
操作符
GLSL語言的操作符與C語言相似。如下表（操作符的優先級從高到低排列）
| 操作符 | 描述 |
| () | 用於表達式組合，函數調用，構造 |
| [] | 數組下標，向量或矩陣的選擇器 |
| . | 結構體和向量的成員選擇 |
| ++ – | 前綴或后綴的自增自減操作符 |
| + – ! | 一元操作符，表示正 負 邏輯非 |
| * / | 乘 除操作符 |
| + - | 二元操作符 表示加 減操作 |
| <> <= >= == != | 小於，大於，小於等於， 大於等於，等於，不等於 判斷符 |
| && || ^^ | 邏輯與 ，或， 異或 |
| ?: | 條件判斷符 |
| = += –= *= /= | 賦值操作符 |
| , | 表示序列 |
像 求地址的& 和 解引用的 * 操作符不再GLSL中出現，因為GLSL不能直接操作地址。類型轉換操作也是不允許的。 位操作符(&,|,^,~, <<, >> ,&=, |=, ^=, <<=, >>=)是GLSL保留的操作符，將來可能會被使用。還有求模操作（%，%=)也是保留的。
數組訪問
數組的下標從0開始。合理的范圍是[0, size - 1]。跟C語言一樣。如果數組訪問越界了，那行為是未定義的。如果着色器的編譯器在編譯時知道數組訪問越界了，就會提示編譯失敗。
vec4 myColor, ambient, diffuse[6], specular[6];
myColor = ambient + diffuse[4] + specular[4];
構造函數
構造函數可以用於初始化包含多個成員的變量，包括數組和結構體。構造函數也可以用在表達式中。調用方式如下：
vec3 myNormal = vec3(1.0, 1.0, 1.0);
greenTint = myColor + vec3(0.0, 1.0, 0.0);
ivec4 myColor = ivec4(255);
還可以使用混合標量和向量的方式來構造，只要你的元素足以填滿該向量。
vec4 color = vec4(1.0, vec2(0.0, 1.0), 1.0);
vec3 v = vec3(1.0, 10.0, 1.0);
vec3 v1 = vec3(v);
vec2 fv = vec2(5.0, 6.0);
float f = float(fv); //用x值2.5構造，y值被舍棄
對於矩陣，OpenGL中矩陣是列主順序的。如果只傳了一個值，則會構造成對角矩陣，其余的元素為0.
mat3 m3 = mat3(1.0);
構造出來的矩陣式：
1.0 0.0 0.0
0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 1.0
mat2 matrix1 = mat2(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
mat2 matrix2 = mat2(vec2(1.0, 0.0), vec2(0.0, 1.0));
mat2 matrix3 = mat2(1.0);
mat2 matrix4 = mat2(mat4(2.0)); //會取 4×4矩陣左上角的2×2矩陣。
構造函數可以用於標量數據類型的轉換。GLSL不支持隱式或顯示的轉換，只能通過構造函數來轉。其中int轉為float值是一樣的。float轉為int則小數部分被丟棄。int或float轉為bool，0和0.0轉為false，其余的值轉為true. bool轉為int或float，false值轉為0和0.0，true轉為1和1.0.
float f = 1.7;
int I = int(f); // I = 1
數組的初始化，可以在構造函數中傳入值來初始化數組中對應的每一個值。
ivec2 position[3] = ivec2[3]((0,0), (1,1), (2,2));
ivec2 pos2[3] = ivec2[]((3,3), (2,1), (3,1));
構造函數也可以對結構體進行初始化。其中順序和類型要一一對應。
struct surface { int index;
vec3 color; float rotate;
};
surface mySurface = surface(3, vec3(red, green, blue), 0.5);
成分選擇
向量中單獨的成分可以通過{x,y,z,w},{r,g,b,a}或者{s,t,p,q}的記法來表示。這些不同的記法用於頂點，顏色，紋理坐標。在成分選擇中，你不可以混合使用這些記法。其中{s,t,p,q}中的p替換了紋理的r坐標，因為與顏色r重復了。下面是用法舉例：
vec3 myVec = {0.5, 0.35, 0.7};float r = myVec.r;float myYz = myVec.yz;float myQ = myVec.q;//出錯，數組越界訪問，q代表第四個元素float myRY = myVec.ry; //不合法，混合使用記法
較特殊的使用方式，你可以重復向量中的元素，或者顛倒其順序。如：
vec3 yxz = myVec.yxz; //調換順序vec4 mySSTT = myVec.sstt; //重復其中的值
在賦值是，也可以選擇你想要的順序，但是不能重復其中的成分。
vec4 myColor = {0.0, 1.0, 2.0, 1.0};
myColor.x = -1.0;
myColor.yz = vec2(3.0, 5.0);
myColor.wx = vec2(1.0, 3.0);
myColor.zz = vec2(2.0, 3.0); //不合法
我們也可以通過使用下標來訪問向量或矩陣中的元素。如果越界那行為將是未定義的。
float myY = myVec[1];
在矩陣中，可以通過一維的下標來獲得該列的向量(OpenGL的矩陣是列主順序的)。二維的小標來獲得向量中的元素。
mat3 myMat = mat3(1.0); vec3 myVec = myMat[0]; //獲得第一列向量 1.0, 0.0, 0.0float f = myMat[0][0]; // 第一列的第一個向量。
控制流
循環
與C和C++相似，GLSL語言也提供了for, while, do/while的循環方式。使用continue跳入下一次循環，break結束循環。
for (l = 0; l < numLights; l++)
{if (!lightExists[l])continue;
color += light[l];
}while (i < num)
{
sum += color[i];
i++;
}do{
color += light[lightNum];
lightNum--;
}while (lightNum > 0)
if/else
color = unlitColor;if (numLights > 0)
{
color = litColor;
}else{
color = unlitColor;
}
discard
片段着色器中有一種特殊的控制流成為discard。使用discard會退出片段着色器，不執行后面的片段着色操作。片段也不會寫入幀緩沖區。
if (color.a < 0.9)
discard;
函數
在每個shader中必須有一個main函數。main函數中的void參數是可選的，但返回值是void時必須的。
void main(void)
{
...
}
GLSL中的函數，必須是在全局范圍定義和聲明的。不能在函數定義中聲明或定義函數。函數必須有返回類型，參數是可選的。參數的修飾符(in, out, inout, const等）是可選的。
//函數聲明bool isAnyNegative(const vec4 v);//函數調用void main(void)
{bool isNegative = isAnyNegative(gl_Color);
...
}//定義bool isAnyNegative(const vec4 v)
{if (v.x < 0.0 || v.y < 0.0 || v.z < 0.0 || v.w < 0.0)return true;elsereturn false;
}
結構體和數組也可以作為函數的參數。如果是數組作為函數的參數，則必須制定其大小。在調用傳參時，只傳數組名就可以了。
vec4 sumVectors(int sumSize, vec4 v[10]);void main()
{
vec4 myColors[10];
...
vec4 sumColor = sumVectors(5, myColors);
}
vec4 sumVectors(int sumSize, vec4 v[10])
{int i = 0;
vec4 sum = vec4(0.0);for(; i < sumSize; ++i)
{
sum += v[i];
}return sum;
}
GLSL的函數是支持重載的。函數可以同名但其參數類型或者參數個數不同即可。
float sum(float a, float b)
{return a + b;
}
vec3 sum(vec3 v1, vec3 v2)
{return v1 + v2;
}
GLSL中函數遞歸是不被允許的。其行為是未定義的。
GLSL中提供了許多內建的函數，來方便我們的使用。可以在官方手冊中查找相關的函數http://www.opengl.org/sdk/docs/man/
GLSL指南 http://www.opengl.org/registry/doc/GLSLangSpec.Full.1.20.8.pdf