从标准输入读取字节时发生延迟（使用管道）

Question

我正在编写一个 C 程序，它将 sox 的输出作为我的程序的输入。一般来说，我的程序会从 stdin 读取输入，然后进行一些处理。但是，当我从 stdin 读取字节值并将其写回另一个文件（只是为了确保一切正确）时，我发现我的结果以某种方式被延迟（我对此不太确定），与原始波形相比（图像是这里，波形上面是输出sox 的命令）。

有人可以帮我指出我哪里出错了吗？我已经为这个问题苦苦挣扎了好几个小时。我使用的是 Ubuntu 20.04。谢谢！ （如果您想要我的音频文件，这里就是）

< strong>Sox命令生成上面的波形

cat arctic_a0010.wav | sox -t wav - -b 16 -e signed -t raw - > mid.raw

命令生成下面的波形

cat arctic_a0010.wav | sox -t wav - -b 16 -e signed -t raw - | ./test

我的最小test.c节目

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void storeValue(short* arr, short* assignValue, long int startPt, long int numBlock) {
    for (long int i = 0; i < numBlock; i++) {
        arr[startPt + i] = assignValue[i];
    }
}

void readFromStdin(short* arr, long* curSize) {
    long r, n = 0;
    int BUFFER_SIZE = 1024;
    short buffer[BUFFER_SIZE];

    freopen(NULL, "rb", stdin);
    while (1) {
        r = fread(buffer, sizeof(short), BUFFER_SIZE, stdin);
        if (r <= 0) {
            break;
        }
        if (n + r > *curSize) {
            *curSize = n + r;
            arr = (short*)realloc(arr, (*curSize) * sizeof(short));
        }
        storeValue(arr, buffer, n, r);
        n = n + r;
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    // Read from stdin
    short* inputArray = (short*)malloc(sizeof(short));
    long InpSize = 1, currentIndex = 0;
    readFromStdin(inputArray, &InpSize);

    // Write to file
    FILE *out = fopen("test.raw", "wb");
    fwrite(inputArray, sizeof(short), InpSize, out);
}

Answer 1

C 按值传递参数。这包括指针参数。与所有按值参数一样，更改函数作用域内的值对于调用者来说没有任何意义。如果您想向调用者传达值的变化，有多种方法可以实现，最常见的方法如下所示：

---

使用否则无价值的返回值

现在您的函数返回void< /code> （例如什么都没有）。更改它以将更改的（可能已更新的）结果发送到 arr。像这样：

short *readFromStdin(short* arr, long* curSize) {
    long r, n = 0;
    int BUFFER_SIZE = 1024;
    short buffer[BUFFER_SIZE];

    freopen(NULL, "rb", stdin);
    while (1) {
        r = fread(buffer, sizeof(short), BUFFER_SIZE, stdin);
        if (r <= 0) {
            break;
        }
        if (n + r > *curSize) {
            *curSize = n + r;
            arr = realloc(arr, (*curSize) * sizeof *arr);
        }
        storeValue(arr, buffer, n, r);
        n = n + r;
    }

    return arr;
}

在main中：

inputArray = readFromStdin(inputArray, &InpSize);

---

形式指针参数传递地址

如果你想改变一个实际参数，你需要记住C是pass-by-价值。因此，您需要操纵参数以接受要更改的“事物”的地址，并将该地址作为调用站点的正式参数传递。即使是最新手的 C 程序员也熟悉简单的整数交换：

#include <stdio.h>

void swap_int(int *pa, int *pb)
{
    int tmp = *pa;
    *pa = *pb;
    *pb = tmp;
}

int main()
{
    int a = 1, b = 2;
    swap_int(&a,&b);
    printf("%d %d\n", a, b);
}

请注意，这会更改 main 中的 a 和 b 中存储的值，因为它们的地址用作指针类型形式参数的参数，并且取消引用允许我们随后将数据驱动到它们中。

现在，考虑一下：

void make_me_bigger(int *arr, int *size)
{
    *size += 10;
    arr = realloc(arr, *size * sizeof *arr);
}

arr = 没有进行取消引用，这与

int foo(int x)
{
    x = 20; // only changes x locally
}

从 main 调用 foo

int main()
{
    int x = 10;
    foo(x);
    printf("%d\n", x); // still 10
}

如果你想通过通过“引用”进行某些操作，方法是将形参声明为类型指针（其中“type”是基础数据类型），并传递 var 的地址，就像我们上面所做的那样swap_int。

即使参数已经是指针类型，也是如此。在这些情况下，形式参数变成了指针到类型的指针，调用点的参数是指针变量的地址

换句话说，最终：

void readFromStdin(short **arr, long* curSize) {
    long r, n = 0;
    int BUFFER_SIZE = 1024;
    short buffer[BUFFER_SIZE];

    freopen(NULL, "rb", stdin);
    while (1) {
        r = fread(buffer, sizeof(short), BUFFER_SIZE, stdin);
        if (r <= 0) {
            break;
        }
        if (n + r > *curSize) {
            *curSize = n + r;
            *arr = realloc(*arr, (*curSize) * sizeof **arr);
        }
        storeValue(*arr, buffer, n, r);
        n = n + r;
    }
}

过多的其他东西（不是检查你的 realloc 结果、转换 malloc 等）都是额外修复的燃料，但主要问题可以通过上述技术中的任何一种来解决。