通过“D语言解析wav音频文件”来看C++向D代码的迁移

时间：2022-02-27 19:43:18

为抛砖引玉，本文浅谈一下“C++向D代码的迁移”。
同样的编程逻辑，基本一样的运行效率，但有更好的维护性及编译效率。
看到两年前的一篇文章－wav文件解析：http://my.oschina.net/liusicong/blog/324078
关于wav音频文件的结构：请看：
http://www.cnblogs.com/Xiao_bird/archive/2009/09/08/1562476.html
http://www.cnitblog.com/tinnal/archive/2009/01/03/53401.html
这儿只列出 ”c++及D读取wav文件，再原样写入新文件”的代码。

C++ 代码

 #include <iostream>
#include <fstream>
#include <string.h>
#include<math.h>
#include<cmath>
#include<stdlib.h>
#include <bitset>
#include <iomanip>
using namespace std;
struct my_wave
{
unsigned long chunckId;
unsigned long chunkSize;
unsigned long format;
unsigned long subChunk1Id;
unsigned long subChunk1Size;
unsigned short audioFormat;
unsigned short numChannels;
unsigned long sampleRate;
unsigned long byteRate;
unsigned short blockAlign;
unsigned short bitsPerSampel;
unsigned long subChunk2Id;
unsigned long subChunk2Size;
unsigned char *z_data;
};
int main(int argc, char **argv)
{
 ifstream fs;
 ofstream ofs;
 my_wave MW;
//读取原始文件
 fs.open("F:\\wave.wav", ios::binary | ios::in);   //这句需要修改成您的文件路径
 ofs.open("F:\\waveout.wav", ios::binary | ios::out);  //读取的文件写入新文件

//读取wav文件的所有字段
 fs.seekg(0);       
 fs.read((char*)&MW.chunckId, sizeof(MW.chunckId));
 fs.seekg(0x04);        
 fs.read((char*)&MW.chunkSize, sizeof(MW.chunkSize));
   ......    
 fs.read((char*)&MW.subChunk2Size, sizeof(MW.subChunk2Size));
 MW.z_data = new unsigned char[MW.subChunk2Size];
 fs.seekg(0x2c);        
 fs.read((char *)MW.z_data, sizeof(char)*MW.subChunk2Size);

//输出wav文件的所有字段，以供测试
cout << MW.chunckId << endl;
 ....
cout << MW.subChunk2Size << endl;
cout << "采样数据：" << endl;
for (int k = 0; k < MW.subChunk2Size; k++){
printf("%x ",MW.z_data[k]);
 }
//将每个字段原封不动得写入新的.wav文件中
 ofs.write((char*)&MW.chunckId, sizeof(MW.chunckId));
 .....
 ofs.write((char*)MW.z_data, sizeof(char)*MW.subChunk2Size);
 fs.close();
 ofs.close();
delete[] MW.z_data;
 system("pause");
}

D代码（按C++写）

import std.stdio,std.file,std.string,std.path,std.exception,std.stream,std.conv,std.process,core.memory;
struct my_wave
{
    size_t chunckId;
    size_t chunkSize;
    size_t format;
    size_t subChunk1Id;
    size_t subChunk1Size;
    ushort audioFormat;
    ushort numChannels;
    size_t sampleRate;
    size_t byteRate;
    ushort blockAlign;
    ushort bitsPerSampel;
    size_t subChunk2Id;
    size_t subChunk2Size;
    ubyte[] z_data;
}
void main(string[] args)
{
    Stream fs,ofs;
    my_wave MW;
    try
    {
        //读取原始文件
        fs = new std.stream.File(args[1], FileMode.In);
        //新文件
        ofs =  new std.stream.File(args[2], FileMode.Out);

        //读取wav文件的所有字段
        fs.position(0); 
        fs.readExact(&MW.chunckId, MW.chunckId.sizeof);
        fs.position(0x04); 
        fs.readExact(&MW.chunkSize,MW.chunkSize.sizeof);
         ......
        fs.readExact(&MW.subChunk2Size,MW.subChunk2Size.sizeof);
        MW.z_data = new ubyte[MW.subChunk2Size];
        fs.position(0x2c); 
        fs.read(MW.z_data);

        //输出wav文件的所有字段，以供测试
        writeln( MW.chunckId);
        ......
        writeln(MW.subChunk2Size);
        writeln("writeln ok");
        //for (int k = 0; k < MW.subChunk2Size; k++){
        // printf("%x ",MW.z_data[k]);
        //}
        //将每个字段原封不动得写入新的.wav文件中
        ofs.writeExact(&MW.chunckId,MW.chunckId.sizeof);
         .......
        ofs.writeExact(&MW.subChunk2Size,MW.subChunk2Size.sizeof);
        ofs.write(MW.z_data);
        fs.close();
        ofs.close();
        MW.z_data = null;
        writeln("copy ok");
  }
 catch(Exception ex)
 {
    writeln(ex.msg);
 }
 executeShell("pause");
}

D代码(按D的精减方式写)

import std.stdio,std.file,std.string,std.path,std.exception,std.stream,std.conv,std.process,core.memory;//,std.algorithm, std.array,
struct my_wave
{
    size_t chunckId;
    size_t chunkSize;
    size_t format;
    size_t subChunk1Id;
    size_t subChunk1Size;
    ushort audioFormat;
    ushort numChannels;
    size_t sampleRate;
    size_t byteRate;
    ushort blockAlign;
    ushort bitsPerSampel;
    size_t subChunk2Id;
    size_t subChunk2Size;
    ubyte[] z_data;
}
void main(string[] args)
{
    Stream fs,ofs;
    my_wave MW;
    try
    {
        //读取原始文件
        fs = new std.stream.File(args[1], FileMode.In);
        //新文件
        ofs =  new std.stream.File(args[2], FileMode.Out);

        //读取wav文件的所有字段
        fs.position(0); 
        fs.read(MW.chunckId);
         ......
        MW.z_data = new ubyte[MW.subChunk2Size];
        fs.position(0x2c); 
        fs.read(MW.z_data);

        //输出wav文件的所有字段，以供测试
        writeln( MW.chunckId);
         ......
        writeln("writeln ok");
        //for (int k = 0; k < MW.subChunk2Size; k++){
        // printf("%x ",MW.z_data[k]);
        //}
        //将每个字段原封不动得写入新的.wav文件中
        ofs.write(MW.chunckId);
         ......
        ofs.write(MW.z_data);
        fs.close();
        ofs.close();
        MW.z_data = null;
        writeln("copy ok");
  }
 catch(Exception ex)
 {
    writeln(ex.msg);
 }
 executeShell("pause");
}

D代码(读写结构体：最精练代码)

import std.stdio,std.file,std.string,std.path,std.exception,std.stream,std.conv,std.process,core.memory;
struct my_wave
{
    size_t chunckId;
    size_t chunkSize;
    size_t format;
    size_t subChunk1Id;
    size_t subChunk1Size;
    ushort audioFormat;
    ushort numChannels;
    size_t sampleRate;
    size_t byteRate;
    ushort blockAlign;
    ushort bitsPerSampel;
    size_t subChunk2Id;
    size_t subChunk2Size;
    ubyte[] z_data;
}
void main(string[] args)
{
    Stream fs,ofs;
    my_wave MW;
    try
    {
        //读取原始文件
        fs = new std.stream.File(args[1], FileMode.In);
        //新文件
        ofs =  new std.stream.File(args[2], FileMode.Out);

        //读取wav文件的所有字段
        fs.position(0); 
        fs.readExact(&MW,MW.sizeof);
        MW.z_data = new ubyte[MW.subChunk2Size];
        fs.position(MW.sizeof-MW.z_data.sizeof); 
        fs.read(MW.z_data);

        //输出wav文件的所有字段，以供测试
        //writeln(MW);
        writeln("writeln ok");
        //for (int k = 0; k < MW.subChunk2Size; k++){
        // printf("%x ",MW.z_data[k]);
        //}
        //将每个字段原封不动得写入新的.wav文件中

        ofs.writeExact(&MW,MW.sizeof);
        ofs.position(MW.sizeof-MW.z_data.sizeof); 
        ofs.write(MW.z_data);
        fs.close();
        ofs.close();
        MW.z_data = null;
        writeln("copy ok");
  }
 catch(Exception ex)
 {
    writeln(ex.msg);
 }
 executeShell("pause");
}

从以上可以看出，C++到D，总体变化不大，但第三次D代码更简洁。

从上到下：需要修改的内容为：

  1. 头文件变为 import D 模块

  2. 类型(根据 d.chm文件里的“Interfacing to C” 里边的“Data Type Compatibility” 做对应)

    unsigned long → size_t (32位占4字节，64位占8字节)
    unsigned char *z_data → ubyte[] z_data
    struct {}后没”;”

  3. D的class为引用类型，因而 文件需要new

  4. 文件读取位置的变化 D里为位置直接设置position（），或seek(, SeekPos.Set);很明显，position简单。
  5. D 的文件流的read和write方法足以胜任，虽然有readExact，writeExact可以选择。
  6. MW.z_data = null;
  7. 因D里加入了@system attribute，没有了system函数,用executeShell可以代劳。

C++能解决的，编程思路不变的情况下，用D解决更精练。
同样的编程逻辑，基本一样的运行效率，但有更好的维护性及编译效率。

欢迎大家多列举 C++向D迁移的更好的建议。
原创文章，转载请注明出自“ 未来之眼”。

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