在 C 中生成 MIDI 文件

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 C 中生成 MIDI 文件

【英文标题】：Generating MIDI-files in C

【发布时间】：2017-12-22 00:18:02

【问题描述】：

我正在尝试，但文件的标题块有点问题。

所以 MIDI 头的形式是：

块类型-长度-格式-ntrks-划分

块类型是四个ASCII字符'MThd'；长度是数字 6 的 32 位表示（高字节在前）。其余为 16 位。

所以我为 Header 创建了一个结构体，如下所示：

struct headerStruct 
    char chunktype[4]; //MThd
    long length; //32bit length
    int format;//16bit format
    int ntraks;//16bit number of tracks
    int division;//16bit division
;

然后我在代码中创建结构：

struct headerStruct *mthd = malloc(sizeof(struct headerStruct));
strncpy(mthd->chunktype, "MThd",4);
mthd->length = 6;
mthd->format = 0;
mthd->ntraks = 1;
mthd->division = 96;

然后我用 fwrite 编写文件（还有这里没有介绍的其他内容），我将保留这部分代码。但是，如果我用 xxd 查看二进制/十六进制并将其与使用 ableton 创建的正确 midi 文件进行比较，我会发现它们是不同的，而我的不正确。

正确的十六进制 midi 标头：

4d54 6864 0000 0006 0000 0001 0060

我不正确的十六进制 midi 标头：

4d54 6864 0000 0000 0600 0000 0000 0000 0000 0100 6000 0000

这是什么原因造成的？是字节顺序问题还是我使用了错误的数据类型。我在 64 位操作系统 X 10.10.5 上。因为如果我理解正确，标题中的 16 位部分应该是整数和长度（32 位）长等等。如果这是一个字节顺序的事情，我该如何纠正这个问题。我在这里阅读了一些字节顺序主题，但并没有真正理解它们。

以下是 pdf 的链接，以获取有关 MIDI 的更多信息： https://www.cs.cmu.edu/~music/cmsip/readings/Standard-MIDI-file-format-updated.pdf

【问题讨论】：

我猜你的ints 是 32 位的。尝试 short 获取 16 位值。

我认为你是对的，但它们的顺序仍然错误，长度为 int 并且剩余短裤的十六进制看起来像这样：4d54 6864 0600 0000 0000 0100 6000 0000 应该是这样的：4d54 6864 0000 0006 0000 0001 0060 所以还有16位太多了。我想知道是不是因为 strncpy 和额外的 \0？

我建议您包含stdint.h 并使用uint32_t、uint16_t 等。这将更便携（因为int 也可以是 32 位）。

检查其他生成 MIDI 文件的程序，例如，git.alsa-project.org/?p=alsa-utils.git;a=blob;f=seq/aplaymidi/…。

谢谢 CL 我会经历的！ Myst 我在 *** 中查看了其他一些主题中的内容，但我在 C 方面没有那么丰富的经验，那么这些 uint32_t uint16_t 是如何工作的？就像文件开头的某种定义一样吗？

【参考方案1】：

MIDI 文件要求值以大端字节顺序写入，也称为“网络顺序”；您可能会发现 htnol(3) 和 htons(3) 很有用：

#include <arpa/inet.h>
...
mthd->length = htonl(6);
mthd->ntraks = htons(1);
...

【讨论】：

是的，就是这样！非常感谢！现在，ableton 接受了文件并且很好......崩溃了：D 猜猜我现在需要处理 MTrk 部分。

嗯。即使我将结构的 int 更改为 shorts 并将 long 更改为 int，仍然有 16 位太多。现在十六进制是这样的： 4d54 6864 0000 0006 0000 0001 0060 0000 所以最后两个字节太多了。他们来自哪里？

如何将结构写入文件？不要使用sizeof(* mthd)，因为那是4字节的倍数（long的对齐方式）。一个一个地写字段。

是的，成功了！太好了，非常感谢！为什么是4字节的倍数？

它是 4 的倍数，因为它包含一个 long 成员，并且编译器需要使结构的大小成为 long 所需对齐的倍数，以防你创建一个数组其中。