在 C++ 中实现声音播放

0x00 前言

声音是多媒体的一个重要组成部分，在应用程序中加入声音可以使界面更友好。

在 C++ 中可以根据不同的应用要求，用不同的方法实现声音的播放。

0x10 播放声音文件的简单方法

在 C++ 中的多媒体动态连接库中提供了一组与音频设备有关的函数，利用这些函数可以方便地播放声音。

最简单的播放声音方法就是直接调用 C++ 中提供的声音播放函数：

// 方式一
BOOL sndPlaySound ( LPCSTR lpszSound, UINT fuSound );

// 方式二
BOOL PlaySound( LPCSTR lpszSound, HMODULE hmod, DWORD fuSound );

其中：

• lpszSound 是需要播放声音的 .WAV文件 的路径和文件名
• hmod 在这里为NULL
• fuSound 是播放声音的标志

例如播放声音文件 C:\sound\music.wav 可以这样做：

// 方式一：如果没有找到music.wav文件，将播放系统默认的声音
sndPlaySound ("c:\sound\music.wav", SND_ASYNC);

// 方式二：如果没有找到music.wav文件，不会播放系统默认的声音
PlaySound("c:\sound\music.wav", NULL, SND_ASYNC|SND_NODEFAULT );

0x20 将声音文件加入到程序中

在 C++ 的程序设计中，可以利用各种标准的资源，如位图，菜单，对话框等，同时 C++ 也允许用户自定义资源，因此我们可以将声音文件作为用户自定义资源加入程序资源文件中，经过编译连接生成EXE文件，实现 无 .WAV 文件 的声音播放。

要实现作为资源的声音文件的播放，首先要在资源管理器中加入待播放的声音文件（实现过程并不复杂，这里不在叙述）。

假设生成的声音文件资源标识符为 IDR_WAVE1，在播放时只需要调用下面的语句即可：

PlaySound(MAKEINTRESOURCE(IDR_WAVE1), AfxGetResourceHandle(), SND_ASYNC|SND_RESOURCE|SND_NODEFAULT|SND_LOOP);

其中：

• MAKEINTRESOURCE()宏 将整数资源标识符转变为字符串
• AfxGetResourceHandle()函数 返回包含资源的模块句柄
• SND_RESOURCE 是必须的标志

这种方式的原理是把资源读入内存后作为内存数据播放，其内部逻辑如下：

// ① 获得包含资源的模块句柄：
HMODULE hmod=AfxGetResourceHandle(); 

// ② 检索资源块信息：
HRSRC hSndResource=FindResource(hmod,MAKEINTRESOURCE(IDR_WAVE1),_T("WAVE"));

// ③ 装载资源数据并加锁：
HGLOBAL hGlobalMem=LoadResource(hmod,hSndResource);
LPCTSTR lpMemSound=(LPCSTR)LockResource(hGlobalMem);

// ④ 播放声音文件：
sndPlaySound(lpMemSound,SND_MEMORY))；

// ⑤ 释放资源句柄：
FreeResource(hGlobalMem); 

0x30 播放声音文件的高级方法

在 C++ 中提供了一组对音频设备及多媒体文件直接进行操作的函数。利用这些函数可以灵活地对声音文件进行各种处理。

首先介绍几个要用到的数据结构：

• WAVEFORMATEX结构： 定义了 WAVE 音频数据文件的格式
• WAVEHDR结构： 定义了波形音频缓冲区，读出的数据首先要填充此缓冲区才能送音频设备播放
• WAVEOUTCAPS结构： 描述了音频设备的性能
• MMCKINFO结构： 包含了 RIFF 文件中一个块的信息

下面给出框架源码，在 C++ 环境下可直接套用：

LPSTR szFileName;    // 声音文件名
MMCKINFO mmckinfoParent;
MMCKINFO mmckinfoSubChunk;
DWORD dwFmtSize;
HMMIO m_hmmio;    // 音频文件句柄
DWORD m_WaveLong;
HPSTR lpData;    // 音频数据
HANDLE m_hData;
HANDLE m_hFormat;
WAVEFORMATEX * lpFormat;
DWORD m_dwDataOffset;
DWORD m_dwDataSize;
WAVEHDR pWaveOutHdr;
WAVEOUTCAPS pwoc;
HWAVEOUT hWaveOut;

// 打开波形文件
if(!(m_hmmio=mmioOpen(szFileName,NULL,MMIO_READ|MMIO_ALLOCBUF)))
{
    Error("Failed to open the file.");    // 错误处理函数
    return false;
}

// 检查打开文件是否是声音文件
mmckinfoParent.fccType =mmioFOURCC(’W’,’A’,’V’,’E’);
if(mmioDescend(m_hmmio,(LPMMCKINFO)&mmckinfoParent,NULL,MMIO_FINDRIFF))
{
    // NOT WAVE FILE AND QUIT
}

// 寻找 fmt 块
mmckinfoSubChunk.ckid =mmioFOURCC(’f’,’m’,’t’,’ ’);
if(mmioDescend(m_hmmio,&mmckinfoSubChunk,&mmckinfoParent,MMIO_FINDCHUNK))
{
    // Can't  find 'fmt' chunk
}

// 获得 fmt 块的大小，申请内存
dwFmtSize=mmckinfoSubChunk.cksize ;
m_hFormat=LocalAlloc(LMEM_MOVEABLE,LOWORD(dwFmtSize));
if(!m_hFormat)
{
    // failed alloc memory
}

lpFormat=(WAVEFORMATEX*)LocalLock(m_hFormat);
if(!lpFormat)
{
    // failed to lock the memory
}

if((unsigned long)mmioRead(m_hmmio,(HPSTR)lpFormat,dwFmtSize)!=dwFmtSize)
{
    // failed to read format chunk
}

// 离开 fmt 块
mmioAscend(m_hmmio,&mmckinfoSubChunk,0);

//寻找 data块
mmckinfoSubChunk.ckid=mmioFOURCC(’d’,’a’,’t’,’a’);
if(mmioDescend(m_hmmio,&mmckinfoSubChunk,&mmckinfoParent,MMIO_FINDCHUNK))
{
    // Can't find 'data' chunk
}

// 获得 data块的大小
m_dwDataSize=mmckinfoSubChunk.cksize ;
m_dwDataOffset =mmckinfoSubChunk.dwDataOffset ;
if(m_dwDataSize==0L)
{
    // no data in the 'data' chunk
}

// 为音频数据分配内存
lpData=new char[m_dwDataSize];
if(!lpData)
{
    // faile
}

if(mmioSeek(m_hmmio,SoundOffset,SEEK_SET)<0)
{
    // Failed to read the data chunk
}

m_WaveLong=mmioRead(m_hmmio,lpData,SoundLong);
if(m_WaveLong<0)
{
    // Failed to read the data chunk
}

// 检查音频设备，返回音频输出设备的性能
if(waveOutGetDeVCaps(WAVE_MAPPER,&pwoc,sizeof(WAVEOUTCAPS))!=0)
{
    // Unable to allocate or lock memory
}

// 检查音频输出设备是否能播放指定的音频文件
if(waveOutOpen(&hWaveOut,DevsNum,lpFormat,NULL,NULL,CALLBACK_NULL)!=0)
{
    // Failed to OPEN the wave out devices
}

// 准备待播放的数据
pWaveOutHdr.lpData =(HPSTR)lpData;
pWaveOutHdr.dwBufferLength =m_WaveLong;
pWaveOutHdr.dwFlags =0;
if(waveOutPrepareHeader(hWaveOut,&pWaveOutHdr,sizeof(WAVEHDR))!=0)
{
    // Failed to prepare the wave data buffer
}

// 播放音频数据文件
if(waveOutWrite(hWaveOut,&pWaveOutHdr,sizeof(WAVEHDR))!=0)
{
    // Failed to write the wave data buffer
}

// 关闭音频输出设备,释放内存
waveOutReset(hWaveOut);
waveOutClose(hWaveOut);
LocalUnlock(m_hFormat);
LocalFree(m_hFormat);
delete [] lpData; 

注意：

• 以上使用的音频设备和声音文件操作函数的声明包含在 <mmsystem.h> 头文件中。
• 在编译时要加入动态连接导入库 winmm.lib，在 VC++6.0 中的具体实现方法是：在 Developer Studio 的 Project 菜单中，选择 Settings，然后在 Link 选项卡上的 Object/Library Modules 控制中加入 winmm.lib。
• 在 pWaveOutHdr.lpData 中指定不同的数据，可以播放音频数据文件中任意指定位置的声音。
• 以上程序在 VC++6.0 中调试通过，在文中省略了对错误及异常情况的处理，在实际应用中必须加入。

0xF0 结论

在 C++ 中可以根据应用需要采用不同的方法播放声音文件：

• 简单应用可以直接调用第一种方法的声音播放函数。
• 若希望隐藏声音文件、或减少最终可执行文件的关联文件数，可使用第二种方法。
• 如果在播放之前要对声音数据进行处理，可使用第三种方法。