闪烁的小星星

Question

写一个程序来演奏流行的英语童谣。

(此文件是在Creative 归属-共享- 3.0未移植许可下授权的。归因：Helix84在英语维基百科，布拉海多在英语维基百科。)

一些可能有用的维基百科文章：

• 闪烁的小星星 (有一个你的程序的输出应该是什么样的音频剪辑)
• 现代音乐符号 (了解上面使用的音乐符号)
• 音乐note#Note频率(以赫兹计) (计算每个音符频率的公式)

你提交材料的一些准则：

• 你的程序必须使用计算机的声卡。如果编程语言无法方便地访问音频硬件，则程序必须以某种标准格式(如WAV或MIDI )创建输出文件。
• 您的程序必须实际生成其输出。例如，不允许从Wikipedia嵌入Ogg文件。
• 音频质量必须是可以接受的。至少，这首歌应该容易辨认。最好，它应该听起来也很好。
• 重点应该是代码大小、声音质量，或者两者兼而有之(请解释您决定选择哪一个)。优雅的解决方案也是很棒的。玩得开心!
• 这是一个密码-高尔夫，所以最短的代码就赢了

Answer 1

C# (长度: LOL)

因此，我在这里所做的是实现对从用于QBasic解决方案的C# (单倍频程，没有意外)的字符串生成一个C#文件的支持。重点是：

1. 避免unsafe代码块
2. 不要浪费我太多的时间
3. 使其相对简单地扩展

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.IO;

namespace ConsoleApplication1
{
    public static class Extension
    {
        public static byte[] ToByteArray(this object o)
        {
            return o.GetType().GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance)
                .SelectMany(x =>
                                {
                                    var value = x.GetValue(o, null);
                                    if (value.GetType().Equals(typeof (UInt16)))
                                    {
                                        return BitConverter.GetBytes((UInt16) value);
                                    }
                                    if (value.GetType().Equals(typeof (UInt32)))
                                    {
                                        return BitConverter.GetBytes((UInt32) value);
                                    }
                                    if (value.GetType().Equals(typeof(char[])))
                                    {
                                        return ((char[]) value).Select(y => Convert.ToByte(y));
                                    }
                                    if (value.GetType().Equals(typeof(byte[])))
                                    {
                                        return (byte[]) value;
                                    }
                                    throw new NotImplementedException();
                                }).ToArray();
        }
    }
    public class Wave
    {
        public readonly byte[] WavFile; 

        public Wave(string notes)
        {
            var header = new Header();
            var data = new List<Chunk>();
            var f = new Fmt(8000);
            data.Add(f);
            data.Add(new WavData(notes, f));
            var thefile = data.SelectMany(x => x.ToByteArray()).ToArray();
            header.Size = (uint)thefile.Length + 4;
            WavFile = header.ToByteArray().Concat(thefile).ToArray();
        }
        class WavData: Chunk
        {
            private static IEnumerable<byte> RenderNote(string note, int length, Fmt fmt)
            {
                double frequency;
                switch (note)
                {
                    case "A":
                        frequency = 440;
                        break;
                    case "B":
                        frequency = 493.883;
                        break;
                    case "C":
                        frequency = 261.626;
                        break;
                    case "D":
                        frequency = 293.665;
                        break;
                    case "E":
                        frequency = 329.628;
                        break;
                    case "F":
                        frequency = 349.228;
                        break;
                    case "G":
                        frequency = 391.995;
                        break;
                    default:
                        throw new NotImplementedException("Unsupported Note");
                }
                var result = new byte[fmt.SampleRate / length * 2];  // For 120BPM tempo
                for (int i = 0; i < result.Length; i++)
                {
                    double time = (i % fmt.SampleRate) / (double)fmt.SampleRate;
                    double position = time * frequency;
                    if (result.Length - i <= fmt.SampleRate / 16)
                        result[i] = 127;
                    else
                        result[i] = (byte)Math.Round((Math.Sin(position * 2 * Math.PI) + 1) * 127);
                }
                return result;
            }
            public WavData(string notes, Fmt fmt)
            {
                Samples = new byte[0];
                foreach (var note in Regex.Matches(notes, @"[A-G][1|2|4|8]?").OfType<Match>().Select(x => x.Value))
                {
                    Samples = Samples.Concat(RenderNote(note[0] + "", note.Length > 1 ? note[1] - '0' : 4, fmt)).ToArray();
                }

            }
            public override char[] Id
            {
                get { return "data".ToCharArray(); }
            }
            public override uint DataSize
            {
                get { return (uint)Samples.Length; }
            }
            public byte[] Samples { get; private set; }
        }
        class Fmt : Chunk
        {
            public Fmt(UInt32 sampleRate)
            {
                CompressionCode = 1; // Unknown/PCM
                Channels = 1;
                SampleRate = sampleRate;
                SignificantBits = 8;
            }
            public override char[] Id
            {
                get { return "fmt ".ToCharArray();}
            }
            public override uint DataSize
            {
                get { return 16; }
            }
            public UInt16 CompressionCode { get; private set; }
            public UInt16 Channels { get; private set; }
            public UInt32 SampleRate { get; private set; }
            public UInt32 AvgBytesPerSecond { get { return SampleRate*BlockAlign; } }
            public UInt16 BlockAlign { get { return (UInt16) (SignificantBits/8*Channels); } }
            public UInt16 SignificantBits { get; private set; }
        }
        class Header
        {
            public Header()
            {
                Type = "RIFF".ToCharArray();
                RiffType = "WAVE".ToCharArray();
                Size = 0;
            }

            public char[] Type { get; private set; }
            public UInt32 Size { get; set; }
            public char[] RiffType { get; private set; }
        }
        abstract class Chunk
        {
            public abstract char[] Id { get; }
            public abstract UInt32 DataSize { get; }
        }
    }
    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            var p1 = "CCGGAAG2";
            var p2 = "FFEEDDC2";
            var p3 = "GGFFEED2";
            var w = new Wave(p1+p2+p3+p3+p1+p2);
            using (var f = new FileStream("testfile.wav", FileMode.Create))
                f.Write(w.WavFile, 0, w.WavFile.Length);
        }
    }
}

Answer 2

C - 520

#include <linux/fd.h>
#include <time.h>
struct timespec t,p;char*q="AAHHJJH  FFEECCA  HHFFEEC  HHFFEEC  AAHHJJH  FFEECCA";x,y,z,v,w;main(){x=open("/dev/fd0",3);for(y;q[y];y++){clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,&p);if(q[y]>' ')for(w=z=0;z<4e8;z+=t.tv_nsec,w++){struct floppy_raw_cmd s={0};s.flags=FD_RAW_NEED_SEEK;v=!v;s.track=v;ioctl(x,FDRAWCMD,&s);clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,&t);t.tv_nsec=(w+1)*5e8/pow(2.,q[y]/12.)-(t.tv_sec-p.tv_sec)*1e9-t.tv_nsec+p.tv_nsec;t.tv_sec=0;nanosleep(&t,0);}t.tv_nsec=2e8;nanosleep(&t,0);}}

为什么要使用上个世纪的硬件，比如扬声器和耳机？这段优秀的代码可以让你在现代硬件上播放歌曲:软盘驱动器！

无特殊要求：

• IDE软盘驱动器
• Linux内核
• 用-lm编译
• 确保程序可以访问/dev/fd0，所以要么设置设备，要么作为超级用户运行

稍微扭曲一些规则，但让我们考虑一下软盘驱动器是声音设备，IDE控制器是集成的声卡。

Answer 3

Python (259)

import pysynth

c=('c',4)
g=('g',4)
a=('a',4)
b=('b',4)
d=('d',4)
e=('e',4)
f=('f',4)
g2=('g',2)
c2=('c',2)
d2=('d',2)

s=(c,c,g,g,a,a,g2,f,f,e,e,d,d,c2,g,g,f,f,e,e,d2,g,g,f,f,e
            ,e,d2,c,c,g,g,a,a,g2,f,f,e,e,d,d,c2)

pysynth.make_wav(s,fn="s.wav")