FFmpeg源码：bytestream_get

FFmpeg源码：bytestream_get_byte函数解析

一、引言

FFmpeg源码中经常使用到bytestream_get_byte这个函数，比如使用FFmpeg对BMP图片进行解析，其源码会调用函数bmp_decode_frame，而该函数内部会通过bytestream_get_byte读取BMP 的header。本文讲解函数bytestream_get_byte的作用和内部实现。本文演示用的FFmpeg源码版本为5.0.3，该ffmpeg在CentOS 7.5上通过10.2.1版本的gcc编译

二、bytestream_get_byte函数内部实现

FFmpeg源码目录下的libavutil/attributes.h 中存在如下宏定义

#ifdef __GNUC__
#    define AV_GCC_VERSION_AT_LEAST(x,y) (__GNUC__ > (x) || __GNUC__ == (x) && __GNUC_MINOR__ >= (y))
#    define AV_GCC_VERSION_AT_MOST(x,y)  (__GNUC__ < (x) || __GNUC__ == (x) && __GNUC_MINOR__ <= (y))
#else
#    define AV_GCC_VERSION_AT_LEAST(x,y) 0
#    define AV_GCC_VERSION_AT_MOST(x,y)  0
#endif#ifndef av_always_inline
#if AV_GCC_VERSION_AT_LEAST(3,1)
#    define av_always_inline __attribute__((always_inline)) inline
#elif defined(_MSC_VER)
#    define av_always_inline __forceinline
#else
#    define av_always_inline inline
#endif
#endif

其中：__GNUC__ 、__GNUC_MINOR__ 分别代表gcc的主版本号，次版本号。

所以下面这段条件编译指令

#if AV_GCC_VERSION_AT_LEAST(3,1)#    define av_always_inline __attribute__((always_inline)) inline

的意思是如果gcc主版本号不小于3，次版本号不小于1，就执行

#    define av_always_inline __attribute__((always_inline)) inline

我的gcc版本为10.2.1，满足该条件，所以会定义该宏。__attribute__((always_inline))的意思是强制内联，具体可以参考：《__attribute__((always_inline))》

FFmpeg源码目录下的libavutil/intreadwrite.h中存在宏定义：

#define AV_RB8(x)     (((const uint8_t*)(x))[0])
#define AV_WB8(p, d)  do { ((uint8_t*)(p))[0] = (d); } while(0)

libavcodec/bytestream.h 中存在如下宏定义

#define DEF(type, name, bytes, read, write)                                  \
static av_always_inline type bytestream_get_ ## name(const uint8_t **b)        \
{                                                                              \(*b) += bytes;                                                             \return read(*b - bytes);                                                   \
}
DEF(unsigned int, byte, 1, AV_RB8 , AV_WB8)

语句 static av_always_inline type bytestream_get_ ## name(const uint8_t **b) 中## 为宏定义的操作连接符。具体可以参考：《define的一些骚操作：##操作连接符、#@字符化操作符、#字符串化操作符、\行继续操作》

所以宏定义DEF(unsigned int, byte, 1, AV_RB8 , AV_WB8) 等价于：

static __attribute__((always_inline)) inline unsigned int bytestream_get_byte(const uint8_t **b) 
{                                                                              (*b) += 1;                                                            return (((const uint8_t*)(*b - 1))[0]);                                           
}

不强制内联，变成普通的函数相当于：

static unsigned int bytestream_get_byte(const uint8_t **b) 
{                                                                              (*b) += 1;                                                            return (((const uint8_t*)(*b - 1))[0]);                                           
}

编写测试例子main.c :

#include <stdint.h>
#include "stdio.h"static unsigned int bytestream_get_byte(const uint8_t **b) 
{                                                                              (*b) += 1;                                                            return (((const uint8_t*)(*b - 1))[0]);                                           
}        int main()
{const uint8_t *buf = "ABCDEF";printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));return 0;
}

Linux平台下使用gcc编译，输出为：

通过该例子可以很容易看出来，函数bytestream_get_byte作用就是返回（以形参*b为首地址的）缓冲区中的第一个字符，并将地址(*b)加1，这样再次调用函数bytestream_get_byte时就会返回缓冲区的第二个字符。以此类推。比如上述测试例子中，最开始buf指向"ABCDEF"。第一次执行printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf))时，会输出'A'，然后buf指向"BCDEF";第二次执行printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf))时，会输出'B'，然后buf指向"CDEF"，以此类推。

不将FFmpeg的宏定义展开，则上述测试例子可以修改为 main.c：

#include <stdint.h>
#include "stdio.h"#define av_always_inline __attribute__((always_inline)) inline#define AV_RB8(x)     (((const uint8_t*)(x))[0])
#define AV_WB8(p, d)  do { ((uint8_t*)(p))[0] = (d); } while(0)#define DEF(type, name, bytes, read, write)                                  \
static av_always_inline type bytestream_get_ ## name(const uint8_t **b)        \
{                                                                              \(*b) += bytes;                                                             \return read(*b - bytes);                                                   \
}     DEF(unsigned int, byte, 1, AV_RB8 , AV_WB8)int main()
{const uint8_t *buf = "ABCDEF";printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));printf("%c\n", bytestream_get_byte(&buf));return 0;
}

Linux平台下使用gcc编译，输出为：