在 Swift 中使用 AudioBufferList答案

【问题标题】：Using AudioBufferList with Swift在 Swift 中使用 AudioBufferList
【发布时间】：2024-01-19 21:44:01
【问题描述】：

我在 Swift 中有一个桥接函数，它在 C 中的参数之一是AudioBufferList *。在 Swift 中，这会生成一个UnsafePointer<AudioBufferList>。我已经设法通过调用audioData[0] 来尊重指针（有更好的方法吗？）。但我正在努力处理接下来的 2 层：AudioBuffer 的 .mBuffers 数组及其 void * / UnsafePointer<()> .mData 成员。

在 C 中它只是

Float32 *audioData = (Float 32*)abl->mBuffers[0]->mData;
output = audioData[sampleNum]...

在 Swift 中，第一个奇怪的事情是它不允许我访问 mBuffers 的元素，但是当我将它作为属性访问时非常高兴。换句话说，这行得通，甚至有正确的数据（我认为是mBuffers 的第一个成员）......

println(abl[0].mBuffers.mNumberChannels)  // But .mBuffers should be an []!

其次，让我打印出.mData下标，但值始终是()

println(abl[0].mBuffers.mData[10])  // Prints '()'

我尝试了各种转换操作并使用多个索引进行访问，但无济于事...有什么想法吗？

为方便起见，这里是 AudioBufferList 和 AudioBuffer 的 C 和 Swift 定义...

// C
struct AudioBufferList
{
    UInt32      mNumberBuffers;
    AudioBuffer mBuffers[1]; // this is a variable length array of mNumberBuffers elements
    // ...and a bit more for c++
}


struct AudioBuffer
{
    UInt32  mNumberChannels;
    UInt32  mDataByteSize;
    void*   mData;
};

...

// SWIFT

struct AudioBufferList {
    var mNumberBuffers: UInt32
    var mBuffers: (AudioBuffer)
}

struct AudioBuffer {
    var mNumberChannels: UInt32
    var mDataByteSize: UInt32
    var mData: UnsafePointer<()>
}

【问题讨论】：

标签： ios objective-c pointers casting swift

【解决方案1】：

我偶然发现了这个。奇怪的是，当它建议 UnsafeMutableAudioBufferListPointer 时，前面的类型实际上正在使用 Swift。您可以使用 UnsafeMutablePointer 参数对其进行初始化。此类型是 MutableCollectionType，提供对包含的音频缓冲区的下标和生成器访问。

例如，您可以使用以下代码将 ABL 设置为静音

func renderCallback(ioData: UnsafeMutablePointer<AudioBufferList>) -> OSStatus {

    let abl = UnsafeMutableAudioBufferListPointer(ioData)

    for buffer in abl {

        memset(buffer.mData, 0, Int(buffer.mDataByteSize))
    }

    return noErr
}

【讨论】：

很好，这似乎是相当新的。
问题：我有一个UnsafePointer<AudioBufferList>，但 UnsafeMutableAudioBufferListPointer 需要一个UnsafeMutablePointer<AudioBufferList>。你知道怎么转换吗？
设置为静音是一回事，但产生以编程方式生成的声音似乎完全不同。我正在使用正弦波生成纯音，并且无法找出将浮点幅度转换为 memset 所需的 Int32 的正确方法。我得到的只是可怕的噼啪声。有什么想法吗？
@Georg 你想要UnsafeMutablePointer(mutating: myImmutableAudoBufferList)

【解决方案2】：

编辑： Adam Ritenauer 的答案可能是现在最好的答案。要对其进行扩展，您可以查看 the iOS 8.3 Core Audio changes 中的新实用程序函数/类型。

UnsafeMutableAudioBufferListPointer 可用于读取/访问某些给定数据：

struct UnsafeMutableAudioBufferListPointer {
    init(_ p: UnsafeMutablePointer<AudioBufferList>)
    var count: Int
    subscript (index: Int) -> AudioBuffer { get nonmutating set }
}

您可以使用 AudioBuffer 和 AudioBufferList 上的扩展来分配您自己的：

extension AudioBufferList {
    static func sizeInBytes(maximumBuffers maximumBuffers: Int) -> Int
    static func allocate(maximumBuffers maximumBuffers: Int) -> UnsafeMutableAudioBufferListPointer
}

extension AudioBuffer {
    init<Element>(_ typedBuffer: UnsafeMutableBufferPointer<Element>, numberOfChannels: Int)
}

_旧答案：

这有点棘手，因为AudioBufferList 实际上是一个可变大小的结构。这意味着它被声明为具有单个AudioBuffer，但实际上它具有mNumberBuffers 成员指定的数量。这个概念不能很好地转化为 Swift，这就是为什么你会看到 var mBuffers: (AudioBuffer)。

因此，访问这些缓冲区及其数据的规范方法是使用UnsafeArray。下面的代码提供了一些想法，但 UnsafePointer 和 UnsafeArray 没有很好的文档记录，所以这可能是错误的。

// ***WARNING: UNTESTED CODE AHEAD***

let foo: UnsafePointer<AudioBufferList> // from elsewhere...

// This looks intuitive, but accessing `foo.memory` may be doing a copy.
let bufs = UnsafeArray<AudioBuffer>(start: &foo.memory.mBuffers, length: Int(foo.memory.mNumberBuffers))

// This is another alternative that should work...
let bufsStart = UnsafePointer<AudioBuffer>(UnsafePointer<UInt32>(foo) + 1) // Offset to mBuffers member
let bufs = UnsafeArray<AudioBuffer>(start: bufsStart, length: Int(foo.memory.mNumberBuffers))

// Hopefully this isn't doing a copy, but it shouldn't be too much of a problem anyway.
let buf: AudioBuffer = bufs[0] // or you could use a for loop over bufs, etc.

typealias MySample = Float32
let numSamples = Int(buf.mDataByteSize / UInt32(sizeof(MySample)))
let samples = UnsafeArray<MySample>(start: UnsafePointer<MySample>(buf.mData), length: numSamples)

// Now use the samples array...

这似乎在操场上工作，但我很难测试真实的音频数据。特别是，我不能 100% 确定使用 start: &foo.memory.mBuffers 会按预期工作。（尽管数据似乎在那里，但它返回的指针与原始指针不同。）试一试并报告！

编辑：要调试这个，顺便说一下，你可以：

(lldb) p foo
(UnsafePointer<AudioBufferList>) $R1 = (value = Builtin.RawPointer = 0x0000000100700740)
(lldb) expr -lc -- ((int*)0x0000000100700740)[0]
(int) $2 = 42
(lldb) expr -lc -- ((int*)0x0000000100700740)[1]
(int) $3 = 43
...

【讨论】：

嗨，我还没有机会在我的项目中尝试这个，只是想快速说一下reinterpretCast 可能也有帮助...
这是一个好点，但我不知道如何在这里使用它。它没有记录，所以我不知道它是否作用于内存中的同一位置，复制周围的东西，或者什么......
谢谢。决定给你荣誉，即使亚当的更好:)

【解决方案3】：

我发现这可以正常工作。 abl 是通过加载 16 位 AIFF 音频文件创建的 AudioBufferList。

let mBuffers=abl.memory.mBuffers

let data=UnsafePointer<Int16>(mBuffers.mData)
let dataArray=UnsafeBufferPointer<Int16>(start:data, count: Int(mBuffers.mDataByteSize)/sizeof(Int16))

//checking resulting array
let count=dataArray.count //this matches the expected number of samples in my case
for i in 0..<count
{
    print(dataArray[i]) //values look OK in my case
    print(" ")
}

【讨论】：

【解决方案4】：

这适用于 Swift 1.2

        var ddata: NSData
        buf = AudioBuffer(mNumberChannels: 1, mDataByteSize: numberOfFrames * UInt32(sizeof(Float32)), mData: &ddata)
        var audioBuffers = AudioBufferList(mNumberBuffers: 1, mBuffers: buf!)

【讨论】：