如何在不停止代码执行的情况下异步播放C++中的音频？

Question

我正在开发纯C++中的Asteroid克隆，为此，我需要为不同的事件添加声音，比如何时发射子弹和何时发生爆炸。然而，问题是我没有任何音频库的经验。

我正在使用简单的DirectMedia层(SDL)，并编写了一个名为play人声()的函数，用于在发生特定事件时播放声音。然而，问题在于，如果发生事件，将调用play人声()，并停止代码执行，直到声音完全播放完毕或从函数返回(我使用延迟函数延迟返回)。

我想要做的是，声音播放在后台，而不造成任何滞后的其余游戏。我正在Ubuntu16.04上开发，也不能使用PlaySound()调用ASYNC标志。

以下是功能：

void playsound(string path) {
    // Initialize SDL.
        if (SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO) < 0)
                return;

        // local variables
        Uint32 wav_length; // length of our sample
        Uint8 *wav_buffer; // buffer containing our audio file
        SDL_AudioSpec wav_spec;
        if(SDL_LoadWAV(path.c_str(), &wav_spec, &wav_buffer, &wav_length) == NULL){
          return;
        }
        SDL_AudioDeviceID deviceId = SDL_OpenAudioDevice(NULL, 0, &wav_spec, NULL, 0);
        SDL_QueueAudio(deviceId, wav_buffer, wav_length);
        SDL_PauseAudioDevice(deviceId, 0);
        SDL_Delay(50);
        SDL_CloseAudioDevice(deviceId);
        SDL_FreeWAV(wav_buffer);
        SDL_Quit();
}

Answer 1

您的延迟正在阻止代码执行，50 is的延迟几乎是2帧，每帧33 is或3帧，每帧16 is，在这里有一个帧拖放，可能没有问题，但是您可以看到连续调用几个声音会减缓程序的速度。

这就是我如何在我的引擎中播放声音，使用SDL2_mixer (简短的声音，对于音乐，您有另一种方法称为Mix_PlayMusic)，它可能会对您有所帮助。我没有延迟(我的代码中没有使用任何睡眠或延迟)。一旦调用play()，声音应该被完整播放，除非有其他东西暂停您的代码。

#pragma once
#include <string>
#include <memory>
#include <SDL2/SDL_mixer.h>

class sample {
public:
    sample(const std::string &path, int volume);
    void play();
    void play(int times);
    void set_volume(int volume);

private:
    std::unique_ptr<Mix_Chunk, void (*)(Mix_Chunk *)> chunk;
};

和cpp文件

#include <sample.h>

sample::sample(const std::string &path, int volume)
    : chunk(Mix_LoadWAV(path.c_str()), Mix_FreeChunk) {
    if (!chunk.get()) {
        // LOG("Couldn't load audio sample: ", path);
    }

    Mix_VolumeChunk(chunk.get(), volume);
}

// -1 here means we let SDL_mixer pick the first channel that is free
// If no channel is free it'll return an err code.
void sample::play() {
    Mix_PlayChannel(-1, chunk.get(), 0);
}

void sample::play(int times) {
    Mix_PlayChannel(-1, chunk.get(), times - 1);
}

void sample::set_volume(int volume) {
    Mix_VolumeChunk(chunk.get(), volume);
}

请注意，我不需要线程我的模型，每次有东西触发声音播放，程序保持执行。(我猜SDL_Mixer在主SDL线程中起作用)。

要使其工作，在其中插入SDL，您还必须将混频器作为

if (Mix_OpenAudio(44100, MIX_DEFAULT_FORMAT, 2, 1024) < 0) {
    // Error message if can't initialize
}

// Amount of channels (Max amount of sounds playing at the same time)
Mix_AllocateChannels(32);

一个如何播放声音的例子是

// at some point loaded a sample s with sample(path to wave mp3 or whatever)
s.play();

请注意，您不需要使用，但可以使用的代码，虽然它是一个更简单的例子使用SDL2_mixer。

这意味着缺少功能，您可能需要更严格地处理声音，例如，为了停止声音中间播放(出于某种原因)，如果您使用Mix_HaltChannel函数在不同的频道中播放声音，那么play()函数可以接收要播放它的频道。

所有这些函数都返回错误值，例如，如果没有可用的无保留通道，Mix_PlayChannel将返回错误代码。

另一件你想要记住的事情是，如果你播放了几次相同的声音，它会开始变得模糊/你不会注意到，如果同样的声音是再次播放。因此，您可以在示例中添加一个整数来计算一个示例可以播放多少次。

如果您真的想要从主SDL线程(仍然只使用SDL)来线程您的混频器/音频，您可以在线程中生成一个新的SDL上下文，并以某种方式发送信号来播放音频。

Answer 2

C++中有几种用于异步操作的工具。您可以尝试最简单 std::async

auto handle = std::async(std::launch::async,
                         playsound, std::string{"/path/to/cute/sound"});

// Some other stuff. Your game logic doesn't blocked here.

handle.get(); // This can actually block.

您应该指定标志std::launch::async，这意味着将使用新线程。然后需要执行可调用名称及其参数。不要忘记包括<future>头。

Answer 3

您希望在初始化游戏时加载所有必要的资产。然后，当你想玩的时候，它们会被加载到游戏内存中，不会有任何滞后。也可以在一个单独的线程中播放声音，这样就不会阻塞主线程。