【CS50x】Volume 题解-阿里云开发者社区

【CS50x】Volume 题解

2022-06-19 253

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简介： 【CS50x】Volume 题解

前言

CS50x 是哈佛大学推出的一门知名公开课，本课程是一门计算机科学的导论课程，适合于对计算机科学感兴趣的任何人学习，不需要任何基础。通过学习本课程有助于对计算机科学的体系建立一个基本的概念，其学习内容如下：

WAV

本题要求我们读取以 .wav 为后缀的音频文件，然后修改其音量。

要修改 WAV 文件的音量，首先我们需要了解 WAV 文件格式，WAV 文件是表示音频的通用文件格式。

WAV 文件以样本的形式存储音频，数字表示某个特定时间点某个音频信号的值。

从一个44字节的“头部”开始，其中包含文件本身的信息，包括文件的大小、每秒的样本数以及每个样本的大小。

在头部之后，WAV 文件包含一系列样本，每个样本都是一个2字节(16位)的整数，表示特定时间点的音频信号，我们可以将每个样本值乘以2.0，以得到原始音频音量加倍的效果，同理每个样本乘以0.5将会减少一半的音量。

所以这里我们将会用到 C 语言的两种类型：uint8_t 以及 int16_t，分别读取头部和样本。你可以从命名中看出他们的作用，uint8 即 unsigned int 8，用来读取8位无符号整数（即非负数），int16 用来读取16位有符号整数。

Volume

要求使用命令行输入形如 ./volume INPUT.wav OUTPUT.wav 2.0 的命令来获得输入及输出后的文件，2.0即加倍原始音量。

首先我们需要通过 fopen() 来读写文件，通过不同参数 r 和 w 来达到效果，别忘了最后用 fclose() 关闭文件流，否则会造成内存泄漏

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 头部大小
const int HEADER_SIZE = 44;
int main(int argc, char *argv[])
{
    // 检查命令行参数
    if (argc != 4)
    {
        printf("Usage: ./volume input.wav output.wav factor\n");
        return 1;
    }
    FILE *input = fopen(argv[1], "r");
    if (input == NULL)
    {
        printf("Could not open file.\n");
        return 1;
    }
    FILE *output = fopen(argv[2], "w");
    if (output == NULL)
    {
        printf("Could not open file.\n");
        return 1;
    }
    // TODO
    fclose(input);
    fclose(output);
}
复制代码

获得需要的文件流后，我们就可以开始改造音量了。

通过 fread() 和 fwrite() 函数来进行读写，参数为（读写的文件流，每次读写的大小，读写次数，读写的文件流），仿照去写就ok了：

// TODO
// 将因子从string转换成float类型
float factor = atof(argv[3]);
// 将原本的头部复制到输出文件中
uint8_t header[HEADER_SIZE];
fread(header, HEADER_SIZE, 1, input);
fwrite(header, HEADER_SIZE, 1, output);
int16_t buffer;
while (fread(&buffer, sizeof(int16_t), 1, input))
{
  // 将每个样本乘以因子后写入输出文件
  buffer *= factor;
  fwrite(&buffer, sizeof(int16_t), 1, output);
}