【感受C++的魅力】：用C++演奏歌曲《起风了》——含完整源码

爱喝兽奶的荒天帝 2024-07-24 16:05:02 阅读 56

文章目录

一、运行效果二、代码实现1. 引入部分2. 枚举3. 音色定义4. 演奏速度定义5. 特殊定义6. 模拟风声

三、完整代码

一、运行效果

【C++的魅力】：用C++演奏歌曲《起风了》

二、代码实现

1. 引入部分

<code>#include <iostream>

#include <Windows.h>

#pragma comment(lib,"winmm.lib")

using namespace std;

iostream ：包含标准输入输出流库，用于执行输入输出操作。

Windows.h：包含Windows API的头文件，用于访问Windows系统功能。

#pragma comment(lib,“winmm.lib”)：这是一个特殊的预处理指令，用于告诉编译器在链接阶段将winmm.lib库与程序关联起来。winmm.lib是Windows多媒体库，它包含了用于音频和视频功能的函数，包括MIDI功能的实现。

using namespace std：这行代码告诉编译器在后续代码中使用标准命名空间（std）中的名称而不需要明确的命名空间前缀。例如，可以直接使用cout而不是std::cout。

2. 枚举

enum Scale

{

Rest = 0, C8 = 108, B7 = 107, A7s = 106, A7 = 105, G7s = 104, G7 = 103, F7s = 102, F7 = 101, E7 = 100,

D7s = 99, D7 = 98, C7s = 97, C7 = 96, B6 = 95, A6s = 94, A6 = 93, G6s = 92, G6 = 91, F6s = 90, F6 = 89,

E6 = 88, D6s = 87, D6 = 86, C6s = 85, C6 = 84, B5 = 83, A5s = 82, A5 = 81, G5s = 80, G5 = 79, F5s = 78,

F5 = 77, E5 = 76, D5s = 75, D5 = 74, C5s = 73, C5 = 72, B4 = 71, A4s = 70, A4 = 69, G4s = 68, G4 = 67,

F4s = 66, F4 = 65, E4 = 64, D4s = 63, D4 = 62, C4s = 61, C4 = 60, B3 = 59, A3s = 58, A3 = 57, G3s = 56,

G3 = 55, F3s = 54, F3 = 53, E3 = 52, D3s = 51, D3 = 50, C3s = 49, C3 = 48, B2 = 47, A2s = 46, A2 = 45,

G2s = 44, G2 = 43, F2s = 42, F2 = 41, E2 = 40, D2s = 39, D2 = 38, C2s = 37, C2 = 36, B1 = 35, A1s = 34,

A1 = 33, G1s = 32, G1 = 31, F1s = 30, F1 = 29, E1 = 28, D1s = 27, D1 = 26, C1s = 25, C1 = 24, B0 = 23,

A0s = 22, A0 = 21

};

enum Scale：这行代码声明了一个名为 Scale 的枚举类型。

Rest = 0：定义了一个名为 Rest 的枚举项，它代表一个休止符（即在音乐中不发音的部分），赋值为0。

C8 = 108, B7 = 107, …：这些行定义了一系列以音乐音阶中的音符命名的枚举项，每个音符后面紧跟一个整数值。这些值通常对应于MIDI音符编号，这是一种在 MIDI（音乐器数字接口） 消息中表示音符的标准方式。例如，C8 = 108 表示最高八度中的C音符。

A7s = 106, A7 = 105：这里展示了一个音符的两种形式，A7s 表示A7的升半音（sharp），而 A7 表示标准的A7音符。在音乐理论中，升半音是指将音符的音高提高半音步。

G7s = 104, G7 = 103, …：以相同的方式，定义了G7的升半音和标准版本。

F7s = 102, F7 = 101, E7 = 100, …：继续定义了F7的升半音和标准版本，以及其他音符。

D7s = 99, D7 = 98, …：以此类推，定义了D7的升半音和标准版本。

C7s = 97, C7 = 96, …：定义了C7的升半音和标准版本。

Rest = 0：这不是一个音符，而是表示音乐中的休止符，即在该位置不发音。C8 = 108：表示最高八度（第八个八度）的C音符。在MIDI中，C8是钢琴键盘上最高的标准C音符。B7 = 107：表示比C8低一个半音的B音符，属于同一个八度。A7s = 106：表示A7的升半音版本，即A7和B7之间的黑键。A7 = 105：表示标准音高的A7音符。G7s = 104：表示G7的升半音版本，即G7和A7之间的黑键。G7 = 103：表示标准音高的G7音符。F7s = 102：表示F7的升半音版本，即F7和G7之间的黑键。F7 = 101：表示标准音高的F7音符。E7 = 100：表示E7音符，没有升半音或降半音。

以此类推，每个音符都有其对应的MIDI音符编号，其中：

带有 s 的音符名称（如 A7s）表示该音符是升半音，即该音符和下一个音符之间的黑键。没有 s 的音符名称（如 A7）表示该音符是标准音高，没有升或降。音符名称后面的数字（如 C8 中的 8）表示该音符所在的八度。数字越大，音高越高。

3. 音色定义

enum Voice

{

X1 = C2, X2 = D2, X3 = E2, X4 = F2, X5 = G2, X6 = A2, X7 = B2,

L1 = C3, L2 = D3, L3 = E3, L4 = F3, L5 = G3, L6 = A3, L7 = B3,

M1 = C4, M2 = D4, M3 = E4, M4 = F4, M5 = G4, M6 = A4, M7 = B4,

H1 = C5, H2 = D5, H3 = E5, H4 = F5, H5 = G5, H6 = A5, H7 = B5,

LOW_SPEED = 500, MIDDLE_SPEED = 400, HIGH_SPEED = 300,

_ = 0XFF

};

X1 至 X7：这些音色从 C2 到 B2，表示较低音区的音符。这些是为了模拟某种低音乐器，如低音吉他或低音萨克斯风。

L1 至 L7：这些音色从 C3 到 B3，处于中低音区，代表中音区的乐器，如中提琴或次中音萨克斯风。

M1 至 M7：这些音色从 C4 到 B4，处于中央音区，通常用于模拟人声或中等音高的乐器，如小提琴或长笛。

H1 至 H7：这些音色从 C5 到 B5，处于较高音区，用于模拟高音乐器，如小号或短笛。

4. 演奏速度定义

LOW_SPEED：值为 500，表示一个较慢的演奏速度，单位可能是毫秒。在MIDI音乐中，这个值可能用来设置较长的音符间隔，以产生较慢的旋律或节奏。

MIDDLE_SPEED：值为 400，表示中等速度，比 LOW_SPEED 稍快，用于设置适中的音符间隔。

HIGH_SPEED：值为 300，表示一个较快的演奏速度，用于快速连续的音符，产生快速的旋律或节奏。

5. 特殊定义

_：值为 0XFF，十六进制的255。在许多上下文中，这个值用作一个特殊的标记或作为“终止”或“静音”的指示。在MIDI上下文中，它表示一个特殊的控制指令，如终止当前音符的演奏。

具体作用：

在MIDI音乐编程中，音色通常用来指定MIDI消息中的音色参数，以模拟不同的乐器声音。例如，X1 = C2 表示音色 X1 对应于音符 C2 的声音。演奏速度常量可能用来控制MIDI消息的发送间隔，从而影响音乐的节奏。

在实际应用中，这些常量的具体作用取决于程序的上下文和设计者的意图。例如，在创建一段MIDI音乐时，可能会根据 Voice 枚举中的音色来选择不同的乐器声音，并根据速度常量来控制音乐的节奏快慢。

6. 模拟风声

void Wind()

{

HMIDIOUT handle;

midiOutOpen(&handle, 0, 0, 0, CALLBACK_NULL);

// midiOutShortMsg(handle, 2 << 8 | 0xC0);

int volume = 0x7f;

int voice = 0x0;

int sleep = 350;

int wind[] =

{

400,0,L7,M1,M2,M3,300,L3,0,M5,M3,300,L2,L5,2,_,0,L7,M1,M2,M3,300,L2,0,M5,M3,M2,M3,M1,M2,L7,M1,300,L5,0,L7,M1,M2,M3,300,L3,0,M5,M3,300,L2,L5,2,_,0,L7,M1,M2,M3,300,L2,0,M5,M3,M2,M3,M1,M2,L7,M1,300,L5,

0,L7,M1,M2,M3,300,L3,0,M5,M3,300,L2,L5,2,_,0,L7,M1,M2,M3,300,L2,0,M5,M3,M2,M3,M1,M2,L7,M1,300,L5,0,L7,M1,M2,M3,300,L3,0,M5,M3,300,L2,L5,2,_,

0,M6,M3,M2,L6,M3,L6,M2,M3,L6,_,_,_,

M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,300,M2,M3,M5,0,M3,700,300,M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,M2,M3,M2,M1,300,L5,_,

M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,300,M2,M3,M5,0,M3,700,300,M2,700,0,M3,300,M2,0,M1,700,300,M2,_,_,_,

M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,300,M2,M3,M5,0,M3,700,300,M2,700,0,M3,300,M2,0,M1,700,300,L6,_,

0,M3,M2,M1,M2,300,M1,_,0,M3,M2,M1,M2,300,M1,700,0,L5,M3,M2,M1,M2,300,M1,_,_,_,

M1,M2,M3,M1,M6,0,M5,M6,300,_,700,0,M1,300,M7,0,M6,M7,300,_,_,M7,0,M6,M7,300,_,M3,0,H1,H2,H1,M7,300,M6,M5,M6,0,M5,M6,_,M5,M6,M5,300,M6,0,M5,M2,300,_,0,M5,700,300,M3,_,_,_,

M1,M2,M3,M1,M6,0,M5,M6,300,_,700,0,M1,300,M7,0,M6,M7,300,_,_,M7,0,M6,M7,300,_,M3,0,H1,H2,H1,M7,300,M6,M5,M6,0,H3,H3,300,_,M5,M6,0,H3,H3,300,_,0,M5,700,300,M6,_,_,_,_,_,

H1,H2,H3,0,H6,H5,300,_,0,H6,H5,300,_,0,H6,H5,300,_,0,H2,H3,300,H3,0,H6,H5,300,_,0,H6,H5,300,_,0,H6,H5,300,_,0,H2,H3,300,H2,0,H1,M6,300,_,0,H1,H1,300,H2,0,H1,300,M6,700,0,_,300,H1,700,H3,_,0,H3,H4,H3,H2,H3,300,H2,700,

H1,H2,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,300,_,H3,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,700,300,H3,700,H2,0,H1,M6,700,300,

H3,700,H2,0,H1,300,M6,700,H1,H1,_,_,_,_,_,

0,M6,300,H3,700,H2,0,H1,M6,700,300,H3,H2,700,300,0,H1,M6,300,700,H1,H1,_,_,

0,L7,M1,M2,M3,300,L3,0,M5,M3,300,L2,L5,2,_,0,L7,M1,M2,M3,300,L2,0,M5,M3,M2,M3,M1,M2,L7,M1,300,L5,0,L7,M1,M2,M3,300,L3,0,M5,M3,300,L2,L5,2,_,

0,M6,M3,M2,L6,M3,L6,M2,M3,L6,_,_,_,

M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,300,M2,M3,M5,0,M3,700,300,M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,M2,M3,M2,M1,300,L5,_,

M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,300,M2,M3,M5,0,M3,700,300,M2,700,0,M3,300,M2,0,M1,700,300,M2,_,_,_,

M2,700,0,M1,300,M2,700,0,M1,300,M2,M3,M5,0,M3,700,300,M2,700,0,M3,300,M2,0,M1,700,300,L6,_,

0,M3,M2,M1,M2,300,M1,_,0,M3,M2,M1,M2,300,M1,700,0,L5,M3,M2,M1,M2,300,M1,_,_,_,

M1,M2,M3,M1,M6,0,M5,M6,300,_,700,0,M1,300,M7,0,M6,M7,300,_,_,M7,0,M6,M7,300,_,M3,0,H1,H2,H1,M7,300,M6,M5,M6,0,M5,M6,_,M5,M6,M5,300,M6,0,M5,M2,300,_,0,M5,700,300,M3,_,_,_,

M1,M2,M3,M1,M6,0,M5,M6,300,_,700,0,M1,300,M7,0,M6,M7,300,_,_,M7,0,M6,M7,300,_,M3,0,H1,H2,H1,M7,300,M6,M5,M6,0,H3,H3,300,_,M5,M6,0,H3,H3,300,_,0,M5,700,300,M6,_,_,_,_,_,

H1,H2,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,300,_,H3,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,700,300,H3,700,H2,0,H1,M6,700,300,

H3,700,H2,0,H1,300,M6,700,H1,H1,_,_,_,_,_,

H2,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,300,_,H3,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,700,300,H3,700,H2,0,H1,M6,700,300,

H3,700,H2,0,H1,300,M6,700,H1,H1,_,_,_,_,_,

H1,H2,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,300,_,H3,H3,0,H6,H5,_,H6,H5,_,H6,H5,700,300,H3,700,H2,0,H1,M6,700,300,

H3,700,H2,0,H1,300,M6,700,H1,H1,_,_,_,_,_,

0,M6,300,H3,700,H2,0,H1,M6,700,300,H3,H2,700,300,0,H1,M6,300,700,H1,H1,_,_,_,_,_,_,_,

};

for (auto i : wind) {

if (i == 0) { sleep = 175; continue; }

if (i == 700) { Sleep(175); continue; }

if (i == 300) { sleep = 350; continue; }

if (i == _) {

Sleep(350);

continue;

}

// if (i == 900) volume += 100;

voice = (volume << 16) + ((i) << 8) + 0x90;

midiOutShortMsg(handle, voice);

cout << voice << endl;

Sleep(sleep);// midiOutShortMsg(handle, 0x7BB0);

}

midiOutClose(handle);

}

HMIDIOUT handle;：声明一个 HMIDIOUT 类型的句柄变量 handle，它将被用来引用一个MIDI输出设备。

midiOutOpen(&handle, 0, 0, 0, CALLBACK_NULL);：调用 midiOutOpen 函数打开默认的MIDI输出设备。参数 0 表示使用默认设备，CALLBACK_NULL 表示不需要回调函数。

int volume = 0x7f;：设置音量为 0x7f，这是MIDI中的一个常见值，表示最大音量。

int voice = 0x0;：初始化 voice 变量，它将用来存储MIDI音符的消息。

int sleep = 350;：设置一个初始的休眠时间（以毫秒为单位），用于控制音符之间的间隔。

wind函数里面使用了Windows的MIDI API来模拟风的声音：

音符编号：L7, M1, M2, M3, L3, M5, L2, L5 等，这些编号对应于 Voice 枚举中定义的音符，用于生成不同音高的音符。

节奏控制：数组中的 0 表示暂停，300 和 700 是控制指令，它们与 Sleep 函数一起工作，控制程序在发送MIDI消息之间的等待时间。数值越小，表示播放速度越快，从而模拟风声的快速变化。

特殊指令 _：这个指令在 Voice 枚举中被定义为 0XFF，通常用于表示序列的结束或一个占位符。在这里，它可能被用作一个较长的暂停，以模拟风声中的静默间隙。

音量控制：虽然 wind 数组本身不直接包含音量信息，但是 Wind 函数中的 volume 变量（初始化为 0x7f，MIDI的最大音量）会被用来设置每个MIDI消息的音量。

MIDI消息构建：在 Wind 函数中，每个音符编号与音量和MIDI命令（通常是 0x90，表示音符开）结合，形成完整的MIDI消息，然后通过 midiOutShortMsg 函数发送出去。

模拟风的特性：风声通常是不规则且连续变化的，通过变化 wind 数组中的音符和节奏，可以模拟风声的这种特性。

重复模式：风声往往有重复的模式，wind 数组通过重复某些音符序列来模拟这一点。

动态变化：风声的强度和音调是变化的，wind 数组通过不同音符和节奏的组合来模拟这种动态变化。

midiOutClose(handle)：在循环结束后，调用 midiOutClose 函数关闭MIDI输出设备，释放资源。

三、完整代码

#include <iostream>