如何读取/分配指向 C++ 中结构数组的指针的元素

Question

在 iOS 核心音频中有一个 API AudioFileWritePackets 有一个 inPacketDescriptions 参数定义为 '指向音频数据的数据包描述数组的指针。

在方法签名中看起来像这样：
const AudioStreamPacketDescription *inPacketDescriptions,

现在 struct AudioStreamPacketDescription 定义如下：

struct  AudioStreamPacketDescription
{
    SInt64  mStartOffset;
    UInt32  mVariableFramesInPacket;
    UInt32  mDataByteSize;
};
typedef struct AudioStreamPacketDescription AudioStreamPacketDescription;

我想知道如何创建和填充这样的“指向结构数组的指针”，甚至在给定变量后如何读取它。使用来自苹果的speakHere 示例，我在接收变量的位置放置了一个断点，并尝试将其所有内容转储到日志中。这是一个尝试示例：

void AQRecorder::printPacketDescriptionContents(const AudioStreamPacketDescription * inPacketDescriptions, UInt32 inNumberPackets)
{
    for (int i = 0; i < inNumberPackets; ++i)
    {
        NSLog(@"\n----------------\n");
        NSLog(@"this is packetDescriptionArray[%d].mStartOffset: %lld", i, (*inPacketDescriptions).mStartOffset);
        NSLog(@"this is packetDescriptionArray[%d].mVariableFramesInPacket: %lu", i, (*inPacketDescriptions).mVariableFramesInPacket);
        NSLog(@"this is packetDescriptionArray[%d].mDataByteSize: %lu", i, (*inPacketDescriptions).mDataByteSize);
        NSLog(@"\n----------------\n");   

    }        
}

有什么想法吗？

更新： 这是我试图弄乱它的示例日志。也许它可以帮助回答（注意在底部它一直显示为空。它没有有意义的是，整个事情只是一堆零，因为它是一个由回调返回的变量，应该被正确填充，还请注意它告诉我我返回的数据包数量..） .. 另外，如果我使用 ((const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +i))->mDataByteSize) 运行代码，我会收到 EXC_BAD_ACCESS 错误

(lldb) po **(inPacketDescriptions)
error: indirection requires pointer operand ('const AudioStreamPacketDescription' invalid)
error: 1 errors parsing expression
(lldb) po *(inPacketDescriptions)
(AudioStreamPacketDescription) $1 = [no Objective-C description available]
(lldb) po *(inPacketDescriptions).mStartOffset
error: member reference type 'const AudioStreamPacketDescription *' is a pointer; maybe you meant to use '->'?
error: indirection requires pointer operand ('SInt64' (aka 'long long') invalid)
error: 2 errors parsing expression
(lldb) po (*inPacketDescriptions).mStartOffset
(SInt64) $2 = 0 <nil>

(lldb) po (const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +1)
(const class AudioStreamPacketDescription *) $3 = 0x00000010 [no Objective-C description available]
(lldb) po (const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +1)->mStartOffset
error: Execution was interrupted, reason: Attempted to dereference an invalid pointer..
The process has been returned to the state before execution.
(lldb) po ((const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +1))->mStartOffset
(SInt64) $5 = 0 <nil>
(lldb) po ((const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +1))->mDataByteSize
(UInt32) $6 = 0 <nil>
(lldb) po ((const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +100))->mDataByteSize
(UInt32) $7 = 0 <nil>
(lldb) po ((const AudioStreamPacketDescription *)(inPacketDescriptions +500))->mDataByteSize
(UInt32) $8 = 0 <nil>

(lldb) po inPacketDescriptions[0].mStartOffset
error: parent failed to evaluate: parent is NULL
(lldb) 

这也是它在 XCode 检查器中的样子：

Answer 1

声明一个AudioStreamPacketDescription的数组：

AudioStreamPacketDescription descriptions[10];

/* Populate 'descriptions' */
descriptions[0].mVariableFramesInPacket = 4; /* For example. */

然后将其传递给函数：

/* 'a' is an instance of AQRecorder. */
a.printPacketDescriptionContents(descriptions, 10);

当一个数组被传递给一个函数时，它会衰减为一个指针（指向数组的第一个元素）。

示例printPacketDescriptionContents() 仅访问数组的第一个元素inNumberPackets 次：您需要访问每个元素：

NSLog(@"this is packetDescriptionArray[%d].mStartOffset: %lld",
      i,
      inPacketDescriptions[i].mStartOffset);

Answer 2

我不记得您（客户）曾经填充过这个特定结构的实例。您需要为这些结构创建 storage，然后将其传递给多个调用，以便成功处理读取和写入音频数据。几种非 PCM 格式将需要此信息，具体取决于音频数据的存储方式。

我想知道如何创建和填充这样的“指向结构数组的指针”，甚至一旦给定变量，如何读取它。

嗯，AudioFile I/O 和 AudioConvertor 接口中有一些 API 使用这种结构。基本上，您不会自己填充此类型。基本流程是这样的：

// this is not for PCM audio data
//
// we'll read up to 8 packets at a time:
const size_t MaxPacketsToRead(8);

// allocate MaxPacketsToRead ASPDs on the stack:
AudioStreamPacketDescription aspds[MaxPacketsToRead];

// audio file read function:
AudioFileID inAudioFile = ...;
Boolean inUseCache = ...;
UInt32 outNumBytes = ...;
AudioStreamPacketDescription* outPacketDescriptions(aspds);
SInt64 inStartingPacket = ...;
UInt32 ioNumPackets = MaxPacketsToRead; // << you may not get all the packets
                                        // you request, but this sets the
                                        // upper limit.
void* outBuffer = ...;


OSStatus result(AudioFileReadPackets(inAudioFile,
                                     inUseCache,
                                     &outNumBytes,
                                     outPacketDescriptions,
                                     inStartingPacket,
                                     &ioNumPackets,
                                     outBuffer
));

if (noErr != result) {
  ...uh-oh...
}

// *now* we know that we have ioNumPackets worth of valid ASPDs,
// populated by the reader. and we have the associated audio data
// in other parameters.
// we can now safely pass all this information off to a function which 
// reads the ASPDs, such as AudioFileWritePackets.

（更详细地了解 OP 的问题） 在许多情况下，您可以避免所有这些复杂性，只需创建一个 ExtAudioFile 表示，并为您的目标样本格式指定 kExtAudioFileProperty_ClientDataFormat -- 然后 ExtAudioFile API 将代表您创建一个内部转换器，它将任意类型的音频文件的输入转换为一些指定的 PCM 表示，您可以将其用于播放样本数据。如果您想支持多种文件格式，那么在这个级别实现所有这些实际上是相当复杂的。 ExtAudioFile 使转换样本数据变得非常容易——如果这是一个选项并且它与您的流媒体场景很好地配合的话。

就日志记录而言，从外观上看，您正在尝试打印 NULL 结构的字段。