SDL播放音频（PCM）

文章主要参考：https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/40544521

  PS: 文章中采用的是SDL2框架。

####SDL播放音频的流程
SDL播放音频的流程狠简单，分为以下步骤。

######1. 初始化

1)	播放音频数据。
2)	延时等待播放完成。

######2. 循环播放数据

1)	播放音频数据。
2)	延时等待播放完成。

下面详细分析一下上文流程。

####1. 初始化
######1) 初始化SDL。

使用SDL_Init()初始化SDL。该函数可以确定希望激活的子系统。SDL_Init()函数原型如下：

/**
 *  This function initializes  the subsystems specified by \c flags
 */
extern DECLSPEC int SDLCALL SDL_Init(Uint32 flags);

其中flags可取的值：

/**
 *  \name SDL_INIT_*
 *
 *  These are the flags which may be passed to SDL_Init().  You should
 *  specify the subsystems which you will be using in your application.
 */
/* @{ */
#define SDL_INIT_TIMER          0x00000001u  // 定时器
#define SDL_INIT_AUDIO          0x00000010u  // 音频
#define SDL_INIT_VIDEO          0x00000020u  // 视频
#define SDL_INIT_JOYSTICK       0x00000200u  // 摇杆
#define SDL_INIT_HAPTIC         0x00001000u  // 触摸屏
#define SDL_INIT_GAMECONTROLLER 0x00002000u  // 游戏控制器
#define SDL_INIT_EVENTS         0x00004000u  // 事件
#define SDL_INIT_NOPARACHUTE    0x00100000u  // 为了兼容，忽略该项
#define SDL_INIT_EVERYTHING ( \
                SDL_INIT_TIMER | SDL_INIT_AUDIO | SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_EVENTS | \
                SDL_INIT_JOYSTICK | SDL_INIT_HAPTIC | SDL_INIT_GAMECONTROLLER \
            )  // 包含以上所有项

  有关SDL_Init()有一点需要注意：初始化的时候尽量做到“够用就好”，而不要用SDL_INIT_EVERYTHING。因为有些情况下使用SDL_INIT_EVERYTHING会出现一些不可预知的问题。例如，在MFC应用程序中播放纯音频，如果初始化SDL的时候使用SDL_INIT_EVERYTHING，那么就会出现听不到声音的情况。后来发现，去掉了SDL_INIT_VIDEO之后，问题才得以解决。

####2) 根据参数（SDL_AudioSpec）打开音频设备
  使用SDL_OpenAudio()打开音频设备。该函数需要传入一个SDL_AudioSpec的结构体。DL_OpenAudio()的原型如下:

extern DECLSPEC int SDLCALL SDL_OpenAudio(SDL_AudioSpec * desired,
                                          SDL_AudioSpec * obtained);

它的参数是两个SDL_AudioSpec结构体，它们的含义：
desired：期望的参数。我们所要使用的参数。
obtained：实际音频设备的参数，一般情况下设置为NULL即可。

SDL_AudioSpec结构体的定义如下：

typedef struct SDL_AudioSpec
{
    int freq;                   /**< DSP frequency -- samples per second */
    SDL_AudioFormat format;     /**< Audio data format */
    Uint8 channels;             /**< Number of channels: 1 mono, 2 stereo */
    Uint8 silence;              /**< Audio buffer silence value (calculated) */
    Uint16 samples;             /**< Audio buffer size in sample FRAMES (total samples divided by channel count) */
    Uint16 padding;             /**< Necessary for some compile environments */
    Uint32 size;                /**< Audio buffer size in bytes (calculated) */
    SDL_AudioCallback callback; /**< Callback that feeds the audio device (NULL to use SDL_QueueAudio()). */
    void *userdata;             /**< Userdata passed to callback (ignored for NULL callbacks). */
} SDL_AudioSpec;

其中包含了关于音频各种参数：
**freq：**音频数据的采样率。常用的有48000,44100等。
**format：**音频数据的格式。举例几种格式：
    AUDIO_U16SYS：Unsigned 16-bit samples
    AUDIO_S16SYS：Signed 16-bit samples
    AUDIO_S32SYS：32-bit integer samples
    AUDIO_F32SYS：32-bit floating point samples
**channels：**声道数。例如单声道取值为1，立体声取值为2。
**silence：**设置静音的值。
**samples：**音频缓冲区中的采样个数，要求必须是2的n次方。
**padding：**考虑到兼容性的一个参数。
**size：**音频缓冲区的大小，以字节为单位。
**callback：**填充音频缓冲区的回调函数。
**userdata：**用户自定义的数据。

  在这里记录一下填充音频缓冲区的回调函数的作用。当音频设备需要更多数据的时候会调用该回调函数。回调函数的格式要求如下:

typedef void (SDLCALL * SDL_AudioCallback) (void *userdata, Uint8 * stream,
                                            int len);

回调函数的参数含义如下所示。
userdata： SDL_AudioSpec结构中的用户自定义数据，一般情况下可以不用。
**stream：**该指针指向需要填充的音频缓冲区。
**len：**音频缓冲区的大小（以字节为单位）。

  在回调函数中可以使用SDL_MixAudio()完成混音等工作。众所周知SDL2和SDL1.x关于视频方面的API差别很大。但是SDL2和SDL1.x关于音频方面的API是一模一样的。唯独在回调函数中，SDL2有一个地方和SDL1.x不一样：SDL2中必须首先使用SDL_memset()将stream中的数据设置为0。
  SDL_AudioSpec的callback成员一定要在调用SDL_OpenAudio()打开音频设备之前设置，这是因为SDL_OpenAudio函数实际上是启动了SDL_RunAudio线程，用于实际的音频播放，而调用SDL_AudioSpec.callback()函数，填充音频数据就是在该线程中进行的。

####2. 循环播放数据
######1) 播放音频数据。
使用SDL_PauseAudio()可以播放音频数据。SDL_PauseAudio()的原型如下:

extern DECLSPEC void SDLCALL SDL_PauseAudio(int pause_on);

当pause_on设置为0的时候即可开始播放音频数据。设置为1的时候，将会暂停播放。
######2) 延时等待播放完成。
这一步就是延时等待音频播放完毕了。使用像SDL_Delay()这样的延时函数即可。

代码：

#include 

extern "C"
{
#include 
}

static Uint8 *pAudio_chunk;
static Uint32 audio_len;
static Uint8 *pAudio_pos;

void fill_audio_buffer(void *userdata, Uint8 * stream, int len)
{
	SDL_memset(stream, 0, len);
	// 判断是否有读到数据
	if (audio_len == 0)
		return;

	len = (len > audio_len ? audio_len : len);
	SDL_MixAudio(stream, pAudio_pos, len, SDL_MIX_MAXVOLUME);
	pAudio_pos += len;
	audio_len -= len;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	/*** 初始化SDL ***/
	if (SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO | SDL_INIT_TIMER))
	{
		printf("Initialize SDL failed: %s\n", SDL_GetError());
		return -1;
	}
	/****************/

	/*** 初始化初始化SDL_AudioSpec结构体 ***/
	SDL_AudioSpec audioSpec;
	
	// 音频数据的采样率。常用的有48000，44100等
	audioSpec.freq = 44100; 
	
	// 音频数据的格式
	audioSpec.format = AUDIO_S16SYS;
	
	// 声道数。例如单声道取值为1，立体声取值为2
	audioSpec.channels = 2;
	
	// 设置静音的值
	audioSpec.silence = 0;

	// 音频缓冲区中的采样个数，要求必须是2的n次方
	audioSpec.samples = 1024;

	// 填充音频缓冲区的回调函数
	audioSpec.callback = fill_audio_buffer;
	/************************************/

	// 打开音频设备
	if (SDL_OpenAudio(&audioSpec, nullptr) < 0)
	{
		printf("Can not open audio!");
		return -1;
	}

	FILE *pAudioFile = fopen("../../mediaFiles/NocturneNo2inEflat_44.1k_s16le.pcm", "rb+");
	if (pAudioFile == nullptr)
	{
		printf("Can not open audio file!");
		return -1;
	}

	int pcm_buffer_size = 4096;
	char *pcm_buffer = (char *)malloc(pcm_buffer_size);
	int data_count = 0;

	SDL_PauseAudio(0);

	for (;;)
	{
		// 循环播放
		if (fread(pcm_buffer, 1, pcm_buffer_size, pAudioFile) != pcm_buffer_size)
		{
			fseek(pAudioFile, 0, SEEK_SET);
			fread(pcm_buffer, 1, pcm_buffer_size, pAudioFile);
			data_count = 0;
		}
		printf("Playing %10d Bytes data.\n", data_count);
		data_count += pcm_buffer_size;

		pAudio_chunk = (Uint8 *)pcm_buffer;
		audio_len = pcm_buffer_size;
		pAudio_pos = pAudio_chunk;
		
		while (audio_len > 0)
			SDL_Delay(1);
	}
	free(pcm_buffer);
	SDL_Quit();
	
	return 0;
}

运行结果：

####错误解决：
  vs运行程序的时候可能会报错：

LINK : fatal error LNK1561: 必须定义入口点

这是因为SDL把main定义成了宏：

#define main    SDL_main

解决办法：
属性->连接器->高级。入口点输入 WinMainCRTStartup 即可。