酷炫假音量表“DOS模式”，一个有趣的入门项目，适合想多了解VC++ IDE和Win32核心API的任何人

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引言

你将在这个初学者+文章和代码中获得很多乐趣，特别是如果你以前没有做过任何硬件相关的编程。

如果你想尝试这段代码但又害怕VC++ IDE，请阅读我上一篇文章：一款超简单的VC++ IDE制作的DLL，特别是给初次尝试者。这应该会有帮助。

在这篇文章/代码中，我们在VC++ IDE（VS2013）中制作了一个简单的原生DLL。它直接使用Win32核心API，没有任何第三方中间件。这个DLL将“监听”PC的扬声器/耳机，并将信号数据缓存到一个小缓冲区中。然后，我们老式的C#控制台应用程序将获取这个缓冲信号，并呈现一个假音量表，向全世界展示我们有多酷！

我努力让代码尽可能简单。设计非常直接。本文/代码的主要目的是让你真正地去玩转Win32硬件核心API，并从中获得乐趣！

背景

Windows老程序员之间有一个秘密：Win32 API永不过时。

其中许多API都来自Windows XP甚至更早的版本，并且至今仍以几十年前相同的方式使用。想象一下！

大多数常用的Win32 API已经被微软深度封装。

.NET程序员可以很容易地通过那些方便的“using”/“import”关键字来使用它们。或者最多，你需要先“引用”它。

但是一些“核心”API没有被封装。至少不是微软封装的。也许是因为涉及大量的内存/指针操作，通常与硬件/性能/资源敏感的东西有关。这只是我的猜测。

要使用那些未封装的低级函数，你必须使用VC++ **（而且，你无法避免指针和指针的指针，哈哈）** 并遵循SDK/MSDN文档，或者依赖第三方来为你封装。第三方可以是开源社区，也可以是另一个软件供应商。

总之，今天我们将直接接触两个“核心”Win32 API（MMDevice & WASAPI）。它们自Windows Vista起就存在了，已经有10年了，而且一直很稳定。

注意：我标记了我们要使用的API。你可以在这里找到原始图表。

再次注意：不要被这个令人眼花缭乱的图表所迷惑！我一开始和你一样感到害怕，但一旦把它翻译成我们的示例代码，它就和弹指一样容易！（好吧，我的错，不是那么容易，但真的没那么难）。

Using the Code

设计很简单。两个线程：一个UI线程，一个工作线程（后端）。

一个解决方案，两个项目。

VolumeMeterConsole **是基于C#的，负责UI部分。它也是启动项目。

VolumeMeterDLL **是基于VC++的，它是本文/代码中的真正核心。所有Win32 API调用都在这里进行。

这个应用程序已经在Windows 7和8上进行了测试。要运行它，你可以直接点击VS IDE解决方案窗口中的绿色“启动”按钮。或者，如果你需要将结果部署到一台全新的PC上（也许是你女朋友的PC？），只需要两个最终文件。将它们放在同一个文件夹中。双击VolumeMeterConsole.exe并打开任何Youtube视频，瞧！

关注点

(1) 它很酷，但为什么是假的？

因为它很假。为了更容易理解，我没有使用真正的公式，即 **20 X LOG10(Sample Voltage/Max Voltage)** 来进行正确的DB电平计算。

相反，我只计算比例（样本字节值/最大字节值），**而且更进一步**，为了节省一些关于字节连接的样板代码（那些音频信号数据可能是16位、24位、32位），我只选取最高有效字节进行计算。

我承认这很粗糙，但它很快，而且从统计学上讲，结果并不太坏。

简单比较

• 所有数字计算：123456789/1000000000 约等于 0.12
• 最高有效数字计算：100000000/1000000000 = 0.1

(现在你知道我有多懒了……)

使用的方法也在代码注释中有记录。顺便说一句，请阅读代码中的注释。它确实包含了一些好东西……

(2) 在C#控制台应用程序中，为什么不使用Await/Async进行多线程编程？

因为我不想引入额外的干扰，尤其是那些混乱的Task<type>。这个初学者+文章/代码的主要重点是VC++ IDE调用Win32 API。仅此而已。

await/async/Task<type> 确实有它们的作用，特别是当涉及到现代异步.NET编程，以及一些炫酷的进度条和“取消”功能时。

(3) 为什么又说它是假的？

DLL部分不是C++。

我没有包含类/构造函数/析构函数。它只是瀑布式的纯C代码。一点COM调用，即使不是必需的，我也不会费心。如果一个初学者文章包含了太多东西，你知道会发生什么：人们会放弃。

话虽如此，这段代码不应该被用作你下一个酷炫、铁打、工业级项目的模板。代码很脆弱，因为它几乎没有资源释放和故障转移功能（那些try…catch…finally的东西，你知道的）。

代码牺牲了这些功能，以换取某种“精简”的特性。这就是为什么它又显得很假。

(4) 如何调试它？

控制台EXE（C#）部分的调试很简单。这里就不多解释了。我们来谈谈DLL调试。

解决方案/项目配置为使编译后的DLL和EXE始终输出到一个“bin”文件夹。

在DLL项目属性页中，对于“**调试**”，请按如下方式配置：

当你实际开始调试DLL时，不要点击顶部的绿色“**启动**”按钮。而是右键单击DLL项目，选择“**调试**”，然后选择“**启动新实例**”，现在你就可以在DLL代码中设置“**断点**”，单步进入、单步跳出、按F11进行调试了。

(5) 源代码中的SDF文件是什么？而且它本身就有30MB！

如果你浏览解决方案文件夹，你会发现我们所有的源代码文件都很小。是的，它们只是纯文本文件，几百字节而已，没什么大不了的。但你会看到VolumeMeter.sdf，30多MB！

这个SDF文件是一个紧凑的数据库，由VC++ IDE创建。它是为了构建智能感知。因为VC++很老派，所以需要这个功能来从.H/#include中提取信息，在你编码时为你提供花哨的彩色代码和下拉列表。

如果你不喜欢这30MB，你可以取消它。在项目选项中：文本编辑器 -> C/C++ -> 高级。将[禁用数据库]设置为“**True**”。好吧，这样你可以节省30MB，但会失去编码时的智能感知。你自己决定。

(6) “核心”和“内核”有什么区别？

嗯，我们确实接触了Win32“Core”API，但这个核心不是内核。

“kernel”在Windows操作系统或任何通用操作系统中都有特定的含义。通常，它指的是直接操作硬件（内存/CPU/硬盘/设备）的OS部分。许多设备驱动程序都是在“内核模式”下编程的。

更具体地说，我们的代码使用的是“用户模式”的Win32核心API。

如果你对这个“内核”话题非常感兴趣，可以在这里阅读一些有趣的资料（我还没有深入研究）。

(7) 你是自己全部弄明白的吗？

当然不是！

我做了不少搜索和研究，发现一篇MSDN文章对我非常有帮助。

他的（Matthew Van Eerde）代码可以在Github上找到：https://github.com/mvaneerde/blog/tree/master/loopback-capture

我从中学到了很多。很感激。还记得我提到的“铁打”、“工业级”代码吗？他的代码可以作为起点。

还有很多音频DSP文章可以阅读。如果你深入研究，这一点也不枯燥。如果不深入，那就算了，没什么大不了的。

你可以在这里找到一个好的起点。

(8) 让我们看看它有多有趣（我在Youtube上展示了结果）

希望你和我一样喜欢这个~~~~

历史

• 2017年9月29日：初始版本