如何使用C/C++和SDL2将文件字体加载到RAM中？

Question

根据我学到的“最佳实践”，我们应该将程序需要的资源加载到RAM中，避免对用户硬盘的不必要请求。使用SDL2时，我总是在将图像文件加载到RAM后释放它们。（文件->表面->纹理->释放文件/表面）。因此，如果其他应用程序更改了文件，则我的程序会忽略它，因为文件不再被它使用。

现在，在第16课中，我正在学习如何使用附加组件SDL_ttf。

然而，使用SDL_ttf附加组件时，我找不到一种方法来释放font.ttf文件，也将其加载到RAM中。我只能通过指针看到它。在我渲染文本时，似乎文件仍然被读取。

如何将它加载到RAM中，以便呈现调用RAM位置，而不是HD中的文件？

完整代码

#define SDL_MAIN_HANDLED
#include <SDL2/SDL.h>
#include <SDL2/SDL_ttf.h>

int G = 255;

int main (void) {SDL_SetMainReady();

    int SCREEN_WIDTH   = 800;
    int SCREEN_HEIGHT  = 600;
    bool QUIT_APPLICATION = false;
    SDL_Event union_Event_manager;

    SDL_Color      str_White_colour = {255,255,255,255};    
    SDL_Window   * ptr_Window       = nullptr;
    SDL_Surface  * ptr_Text_Surface = nullptr;
    SDL_Surface  * ptr_Main_surface = nullptr;
    SDL_RWops    * ptr_str_rwops    = nullptr;
    TTF_Font     * ptr_Font         = nullptr;


    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    TTF_Init();


    ptr_Window = SDL_CreateWindow("Lesson 16 - TrueTypeFonts", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SDL_WINDOW_SHOWN);
    ptr_Main_surface = SDL_GetWindowSurface(ptr_Window);

    ptr_str_rwops = SDL_RWFromFile("FreeMono.ttf", "r");

    ptr_Font = TTF_OpenFontIndexRW(ptr_str_rwops, 1, 72, 0);

    ptr_Text_Surface = TTF_RenderText_Solid(ptr_Font, "Hello World", str_White_colour);

    while(!QUIT_APPLICATION){

        while(SDL_PollEvent(&union_Event_manager) != 0 ){
            if (union_Event_manager.type == SDL_QUIT) {QUIT_APPLICATION = true;}
        /*END WHILE*/}

    SDL_BlitSurface(ptr_Text_Surface, NULL, ptr_Main_surface, NULL);
    SDL_UpdateWindowSurface(ptr_Window);
    /*END WHILE*/}

    TTF_CloseFont(ptr_Font); 
// if called before any rendering, the app crashes, as supposed to.
// So, how free the **file** and keep using its content from RAM?
    SDL_RWclose(ptr_str_rwops);
    SDL_FreeSurface(ptr_Text_Surface);
    SDL_FreeSurface(ptr_Main_surface);
    SDL_DestroyWindow(ptr_Window);

    ptr_Font         = nullptr;
    ptr_str_rwops    = nullptr;
    ptr_Text_Surface = nullptr;
    ptr_Main_surface = nullptr;
    ptr_Window       = nullptr;

    TTF_Quit();
    SDL_Quit();

return (0);}

失败1：

创建一个结构来保存文件中的信息。

TTF_Font str_Font; // Error in compilation ''incomplete type''
str_Font = *ptr_Font;
TTF_CloseFont(ptr_Font);
ptr_Font = nullptr;
ptr_Font = &str_Font;   

失败原因： 我误解了文件的工作方式。这个结构体只保存有关文件的信息，而不是媒体本身。这种方法是无用的，释放指针后程序会崩溃（呈现尝试解引用一个 nullptr）。

失败2：

使用内置函数释放资源。

ptr_Font = TTF_OpenFontIndexRW(SDL_RWFromFile("FreeMono.ttf", "r"), 1, 72, 0);

失败原因： 我不明白为什么第二个参数（非零）指定在使用后应该释放资源。这也发生在上面完成的源代码中，我只是将函数分成两行。

失败3：

创建结构以保存有关指针的信息。

ptr_str_rwops = SDL_RWFromFile("FreeMono.ttf", "r");
str_rwops = *ptr_str_rwops;
SDL_RWclose(ptr_str_rwops); // crashes  the program
ptr_str_rwops = nullptr;
ptr_str_rwops = &str_rwops; // useless: file still in use.

故障原因： 结构RWops似乎不能持有文件，只能存储文件相关信息。因此，它是故障1和2的总和。

故障4：

尝试将文件作为对象加载。

ptr_LoadObject = (TTF_Font*)SDL_LoadObject("FreeMono.ttf");
ptr_str_rwops = SDL_RWFromFile((const char *)ptr_LoadObject, "r");

故障原因: 该功能与共享操作系统文件一起使用。函数使用错误。

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更新于2019-04-05

故障5

尝试使用memcpy直接将文件复制到RAM中。

long int func_discover_file_size(char* file){

    long int var_file_size = 0;
    FILE * ptr_file = nullptr;

    ptr_file = fopen(file, "rb");
    fseek(ptr_file , 0L , SEEK_END);
    var_file_size = ftell(ptr_file);
    fclose(ptr_file);
    return var_file_size;

/*END func_discover_file_size*/}

int main (void) {

    /*cut unrelated code*/

    void * ptr_load_file = nullptr;
    void * ptr_File_copy = nullptr;
    long int var_file_size = 0;

    /*cut unrelated code*/

    var_file_size = func_discover_file_size("FreeMono.ttf");
    // works fine and returns correct size of file.

    ptr_File_copy = (char*) calloc (1, var_file_size);
    // memory allocation works fine (tested)

    ptr_load_file = fopen("FreeMono.ttf", "rb");
    // file loaded correctly. Test with FOR LOOP shows content of file in console.

    memcpy(ptr_File_copy, ptr_load_file, var_file_size);
    // program crashes in line above

失败原因： 看起来我不知道如何正确使用memcpy。我尝试了许多函数和指针的转换（void，char），尝试将指针类型更改为char、void、FILE，尝试输出到第三个指针...

现在我正在寻找一个好心灵来启迪我的方法... :-p

注意：标记为C，因为SDL

- user10906383

Answer 1

虽然freetype（SDL_ttf使用的库）不会读取超过一次的字体（因为其API不提供seek功能），但SDL_ttf不会关闭文件/RWops直到字体关闭。您可以通过手动将文件加载到内存缓冲区中，并使用该内存作为RWops来提供数据给SDL_ttf来实现所描述的内容，例如（没有错误检查，没有释放等-这只是一个示例）：

    /* 'slurp' file (read entire file into memory buffer)
     * there are multiple ways to do so
     */
    SDL_RWops *file_rw = SDL_RWFromFile("font.ttf", "rb");
    Sint64 file_sz = file_rw->size(file_rw);
    void *membuf = malloc(file_sz);
    file_rw->read(file_rw, membuf, 1, file_sz);
    file_rw->close(file_rw);

    /* use memory buffer as RWops */
    SDL_RWops *mem_rw = SDL_RWFromConstMem(membuf, file_sz);
    TTF_Font *font = TTF_OpenFontRW(mem_rw, 1, font_size);

    /* free(membuf) when you're done with the font */

- keltar

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我今天尝试了这种方法，但是失败了。我会在我的问题中更新这个尝试。我尝试使用memcpy，但似乎我不知道如何正确使用这样的函数。 - user10906383

请勿在问题未解决时接受答案。至于memcpy-那不是它，您正在复制FILE对象（内部libc结构，通常我们甚至不知道其大小），而不是文件内容。使用fread函数从FILE*读取：fread(ptr_File_copy, 1, var_file_size, ptr_load_file)，而不是使用memcpy。 - keltar

但问题已经解决了...我使用了上面的方法，通过尝试错误发现如何释放内存后，程序运行得非常好。memcpy的使用将是另一个问题，与SDL_ttf或SDL2本身无关。现在我不知道是否应该打开这个问题，因为你已经回答了我。(顺便说一下，非常感谢你 - 你救了我另外一天 - 从零开始自学有时很困难...特别是英语不是我的母语)。 - user10906383

Answer 2

关于memcpy的次要问题可以通过以下方式解决：

memcpy复制文件对象，而不是其内容。为了从中读取：

使用fread函数从FILE*中读取：fread(ptr_File_copy, 1, var_file_size, ptr_load_file)而不是memcpy。

- user10906383