一个演奏乐曲的趣味小程序

2024-02-09 14:31:52

今年4月24日，是我国发射第一颗人造地球卫星——“东方红1号”，50周年的纪念日。读了许多纪念文章，耳边仿佛就响起“东方红”的乐曲。忽然想起多年前写过一个演奏乐曲的小程序，它读取经过简单翻译的简谱，然后利用PC机的扬声器演奏出乐曲来。演奏的第一个乐曲就是“东方红”。特地将程序放上来，纪念这个伟大的日子。

当时的想法有点奇怪，并不是直接读谱演奏，而是读谱以后生成另一个源程序，这个派生的源程序将音符和节拍，计算成音频和延时后直接写入代码中，然后才演奏。当时也许是为了分发最后生成的奏乐执行程序方便吧。现在原文照录。

读谱生成代码的程序：genmusic.cpp.

#include<stdio.h>
#include<string>
#include<windows.h>
using namespace std;

class Piccolo {

private:
    int T;  // basic duration
    DWORD Hz[8]; 
    FILE *sp;    // file to read
    FILE *tp;    // file to write
    void gennote(int hz,int i,int t)             
    /* 读简谱生成奏乐文件。 hz代表音符，i代表音调：0为低音，1为正常，2为高音。t代表节拍：1=0.25拍，2=0.5拍，3=0.75拍，4=1拍，以此类推。即t=节拍数x4 */
    {
       DWORD dhz,dur;
       dhz=Hz[hz];
       dur=60000/T/4*t;       // 调整节拍的时长。
       if (i==0) dhz=dhz/2;        //低音
       if (i==2) dhz=dhz*2;        //高音
       fprintf(tp,"    song.push_back(%d);\n",dhz);
       fprintf(tp,"    song.push_back(%d);\n",dur);
       printf("    Beep(%d,%d);\n",dhz,dur);  // print to screen
    }
public:
    Piccolo(void)
    {
		/* 基本音符的频率 */
       Hz[1]=1300;
       Hz[2]=1463;
       Hz[3]=1625;
       Hz[4]=1733;
       Hz[5]=1950;
       Hz[6]=2167;
       Hz[7]=2438;
    }

    void genmusic(string sn)
    {
       DWORD hz,t,x;
       string sfn,tfn;
       sfn=sn+".txt";       // 读入的简谱文件，每个音为一行：第一个为音符，第二为音调，第三为节拍。-1代表结束。
       tfn=sn+".cpp";       // 产生的奏乐程序。根据简谱计算出频率和延时，产生Beep(hz,duration)函数

       if (sp=fopen(sfn.c_str(),"r")) {
           if (tp=fopen(tfn.c_str(),"w")) {
               fscanf(sp,"%d",&T);          // 首先读入的是节拍的时长。一般100毫秒为一个四分之一拍比较合适
               cout<<T<<endl; //printf("%d\n",T);
               fprintf(tp,"#include<stdio.h>\n");    // 写入奏乐程序的包含文件
               fprintf(tp,"#include<vector>\n");
               fprintf(tp,"#include<windows.h>\n");
               fprintf(tp,"using namespace std;\n");
               fprintf(tp,"int main(void)\n{\n");
               fprintf(tp,"    vector<DWORD> song;\n");

               while(!feof(sp))
               {
                   fscanf(sp,"%d %d %d",&hz,&x,&t);
                   if(hz!=-1) {
                      cout<<hz<<' '<<x<<' '<<t<<endl; //printf("%d%c%d%c%d\n",hz,' ',x,' ',t);
                      gennote(hz,x,t); // 将每个音的音符、音调、节拍写入奏乐程序
                   }
                   else break;
               }
               fprintf(tp,"    for(size_t sz=song.size(), i=0; i!=sz; i+=2) {\n      for(int j=0;j<song[i+1];j+=100) printf(\"+\");\n      Beep(song[i],song[i+1]);\n      printf(\"\\n\");\n    }\n");
               fprintf(tp,"    return 0;\n}");
               fclose(sp);
               sp=NULL;
               fclose(tp);
               tp=NULL;
           }
           else cout<<"Error：file "+tfn+" cannot be created."<<endl; // 在当前目录没有建立文件的权限
       }
       else cout<<"Error: file "+sfn+" is not found."<<endl;  // 简谱文件不存在
    }
};

int main(void)
{
    Piccolo pic;
    pic.genmusic("dongfanghong");
    return 0;
}

简谱文件：dongfanghong.txt。第一行是节拍的时长。一般100毫秒为一个四分之一拍比较合适。跟着的就是简谱。每个音为一行：第一个为音符（1、2、3、4、5、6、7），第二为音调（0为低音，1为中音，2为高音），第三为节拍（1=0.25拍，2=0.5拍，3=0.75拍，4=1拍，以此类推）。-1代表结束。

编译并运行这个genmusic.cpp，生成奏乐程序源文件：dongfanghong.cpp。

#include<stdio.h>
#include<vector>
#include<windows.h>
using namespace std;
int main(void)
{
    vector<DWORD> song;
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1219);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(975);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1625);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1625);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1219);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(975);
    song.push_back(1800);
    song.push_back(4200400);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(300);
    song.push_back(2167);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(1200);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(1200);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(2167);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(2167);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(2167);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(1200);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1219);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(975);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1950);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1625);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(600);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1625);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1463);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1300);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1219);
    song.push_back(300);
    song.push_back(1083);
    song.push_back(300);
    song.push_back(975);
    song.push_back(1800);
    song.push_back(4200400);
    song.push_back(600);
    for(size_t sz=song.size(), i=0; i!=sz; i+=2) {
      for(int j=0;j<song[i+1];j+=100) printf("+");
      Beep(song[i],song[i+1]);
      printf("\n");
    }
    return 0;
}

编译，运行这个dongfanghong.cpp程序，“东方红”的乐曲就奏响了！

码农公寓

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