在C++中读写二进制文件

Question

在C++中读写二进制文件

c++cwavbinaryfilesfstream

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我完全是新手，只自学了几个小时的C++，昨天才开始。SO：

我有一个未压缩的简单的beep.wav文件，只有大约3秒钟，并带有单个的哔哔声。

我的最终目标是，只需读取文件，同时写入二进制数据，包括：头文件，ftm和数据或所有可读取十六进制数据，并将其转储到简单的beep.txt文件中。

请问，在C++中是否可能实现这一目标？如果可以，如何开始读取和转储二进制文件？

我可以使用<fstream>类读取文件。

#include <iostream>
#include <fstream>

   int main()
   {
       ifstream myfile ("beep.wav", ios::in|ios::binary|ios::ate);
       if (myfile.is_open())
       {
        //reading goes here
        }
       return 0;
    }

- blue thief

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你想要实现什么目标？为什么要将二进制数据写入文本文件？你期望文本文件会有哪些二进制数据所没有的内容？ - xxbbcc

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首先，就功能而言，计算机可以做的所有事情在C++中都是可能的（与大多数其他通用编程语言一样）。世界运行在C和C++上，所以它是可以完成的。然而，你到底想要做什么是完全不清楚的。你想将一个文件的内容复制到另一个文件吗？你想解析WAV头和PCM数据并将它们转换为文本吗？你甚至知道未压缩（也称为PCM）WAV文件的结构吗？ - yzt

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@xxbbcc 嗯，我正在学习C++来创建一个声音处理工具，并且为了从0开始理解它的所有工作原理，我需要学习/实验二进制数据存储的工作方式以及如何操作它。 - blue thief

@yzt 就像我之前说的，我一直在学习声音、音频信号和音频驱动程序，这个主题是我理解工作原理的途径。所以，我只是在尝试玩弄它...如果你愿意的话。 - blue thief

@bluethief 如果是这样，你首先需要学习二进制文件和文本文件之间的区别。它们存在的原因是有意义的，不能直接将一个文件的内容写入另一个文件而不产生后果。你可以读取 WAV 文件的内容，但要以有意义的方式将其写入文本文件，你必须翻译数据。如何做取决于你想要什么样的文本输出。 - xxbbcc

@xxbbcc 谢谢，我非常喜欢你的建议。一旦我摆弄好这个东西，我就会创建一个简单的频谱图。我想要构建的应用程序将基于频谱图。如果您有任何进一步帮助我的建议，我很乐意听取。 - blue thief

4个回答

2

此示例将从输入文件读取数据，并将其作为两个字符的十六进制值（文本）写入。

ofstream outfile("beep.txt");
outfile << hex << setfill('0');

char c;
while( outfile.good() && myfile.get(c) )
{
    outfile << setw(2) << +(unsigned char)c;
}

- paddy

谢谢Paddy，我尝试将您的代码集成到我的代码中，如前所述，但是我遇到了错误。更加简洁地说，“ifsteam未在此范围内声明”是什么意思？在添加您的代码之前，它运行良好.. 奇怪.. - blue thief

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仔细阅读错误信息... 它试图告诉您没有名为 ifsteam 的东西（检查拼写）。 - paddy

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@bluethief：很明显你需要一本好书，可以方便地参考和/或熟悉C++互联网参考，它不仅仅是一个问答论坛。 - ChiefTwoPencils

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WAV文件格式规范告诉您WAV文件的二进制布局 - 您需要了解这一点，因为这告诉您按什么顺序读取哪些字节。(除了字节外，您还需要读取int和其他各种字段。) 读取此信息后，您可以将其翻译为显示的内容并写入文本文件。例如，您可以通过读取标头（我不知道确切的布局）并计算出对应的秒数来写出WAV文件中声音的长度（持续时间）。

从技术角度来看，您问题的所有其他答案都很好 - 它们向您提供有关如何在C ++中读/写二进制和文本数据的指针。

- xxbbcc

是的，这就是全部，这全都是规格的事情。 - Gauthier Boaglio

@bluethief 这个链接提供了一个相当不错的想法，告诉你在读取原始 PCM WAV 文件时应该按什么顺序读取字节：https://ccrma.stanford.edu/courses/422/projects/WaveFormat/ - Gauthier Boaglio

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你可以将整个文件读入缓冲区：

定位到文件末尾
创建一个足够大的缓冲区来存储文件
回到文件开头
将整个文件读入缓冲区

:

myfile.seekg(0, std::ios::end);
std::string buffer(myfile.tellg(), '\0');
myfile.seekg(0);

myfile.read(&buffer.front(), buffer.size());

- David

谢谢：那么我如何以可观察的方式显示原始数据？ - blue thief

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可以查看英文原文，
原文链接

- Gauthier Boaglio · Accepted Answer

如yzt所提到的，你需要事先知道你的.wav文件中有什么，以及它们的顺序。据我所知，你将拥有标签、标题和值（样本）以及压缩信息。因此，为了开始：

如果你知道，例如，第一件要做的事情是读取压缩率，那么你会通过提取可能的double来启动你的读取过程：

ifstream myfile("beep.wav", ios::in|ios::binary);

double compression_rate;
myfile.read((char*)&compression_rate, sizeof(compression_rate));

// As well as probably the sample rate...
double sample_rate;
myfile.read((char*)&sample_rate, sizeof(sample_rate));

也许，样本数量会有所增加：

int nb_samples;
myfile.read((char*)&nb_samples, sizeof(nb_samples));

然后，这些样本的值...（在这里存储为double类型的vector）

vector<double> vect;
vect.resize(nb_samples);
myfile.read((char*)&vect[0], nb_samples * sizeof(double));

再说一遍，你打开的.wav文件是由什么组成的？

一旦你完全掌握了内容，就可以开始从头开始编写你自己的.wav文件...

入门 - 还有这里。

字节 - PCM Wav文件的“尸检”。