FFmpeg源码：avio_read函数分析

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AVIOContext结构体和其相关的函数分析：

FFmpeg源码：avio_r8、avio_rl16、avio_rl24、avio_rl32、avio_rl64函数分析

FFmpeg源码：read_packet_wrapper、fill_buffer函数分析

FFmpeg源码：avio_tell函数分析

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一、avio_read函数的声明

avio_read函数声明在FFmpeg源码（本文演示用的FFmpeg源码版本为7.0.1）的头文件libavformat/avio.h中：

cpp 复制代码

/**
 * Read size bytes from AVIOContext into buf.
 * @return number of bytes read or AVERROR
 */
int avio_read(AVIOContext *s, unsigned char *buf, int size);

该函数的作用是：首先尝试从AVIOContext输入缓冲区中读取数据，如果输入缓冲区中没有数据或者数据已被读完或者读完后还不够size个字节，通过文件描述符去读取本地媒体文件中的数据或者通过socket接收网络流中的数据，保存到形参buf指向的缓冲区中。

形参s：既是输入型参数也是输出型参数。指向一个AVIOContext（字节流上下文结构体）变量。执行avio_read函数后，s->buf_ptr等成员会发生相应变化。

形参buf：输出型参数。保存读上来的数据的缓冲区。

形参size：输入型参数。要读取的字节数。

返回值：返回一个非负数表示成功，此时返回实际读取到的字节数；返回一个负数表示出错。

二、avio_read函数的定义

avio_read函数定义在源文件libavformat/aviobuf.c中：

cpp 复制代码

int avio_read(AVIOContext *s, unsigned char *buf, int size)
{
    int len, size1;

    size1 = size;
    while (size > 0) {
        len = FFMIN(s->buf_end - s->buf_ptr, size);
        if (len == 0 || s->write_flag) {
            if((s->direct || size > s->buffer_size) && !s->update_checksum && s->read_packet) {
                // bypass the buffer and read data directly into buf
                len = read_packet_wrapper(s, buf, size);
                if (len == AVERROR_EOF) {
                    /* do not modify buffer if EOF reached so that a seek back can
                    be done without rereading data */
                    s->eof_reached = 1;
                    break;
                } else if (len < 0) {
                    s->eof_reached = 1;
                    s->error= len;
                    break;
                } else {
                    s->pos += len;
                    ffiocontext(s)->bytes_read += len;
                    s->bytes_read = ffiocontext(s)->bytes_read;
                    size -= len;
                    buf += len;
                    // reset the buffer
                    s->buf_ptr = s->buffer;
                    s->buf_end = s->buffer/* + len*/;
                }
            } else {
                fill_buffer(s);
                len = s->buf_end - s->buf_ptr;
                if (len == 0)
                    break;
            }
        } else {
            memcpy(buf, s->buf_ptr, len);
            buf += len;
            s->buf_ptr += len;
            size -= len;
        }
    }
    if (size1 == size) {
        if (s->error)      return s->error;
        if (avio_feof(s))  return AVERROR_EOF;
    }
    return size1 - size;
}

三、avio_read函数的内部实现分析

avio_read函数中，首先会判断AVIOContext输入缓冲区中还有多少数据未被读取（s->buf_end - s->buf_ptr），得到该值和"要读取的字节数（形参size的值）"中的最小值，保存到变量len中：

cpp 复制代码

len = FFMIN(s->buf_end - s->buf_ptr, size);

如果变量len的值不为0，意味着AVIOContext输入缓冲区中还有数据未被读取，通过memcpy函数从AVIOContext输入缓冲区（s->buf_ptr指向的缓冲区）中拷贝len个字节到形参buf指向的缓冲区中：

cpp 复制代码

        if (len == 0 || s->write_flag) {
//...
        } else {
            memcpy(buf, s->buf_ptr, len);
            buf += len;
            s->buf_ptr += len;
            size -= len;
        }

如果读完了AVIOContext输入缓冲区后还不满足要读取的字节数（形参size的值），调用fill_buffer函数（关于fill_buffer函数的用法可以参考：《FFmpeg源码：read_packet_wrapper、fill_buffer函数分析》）使AVIOContext输入缓冲区得到新的数据，使得可以在下一次while循环中继续从AVIOContext输入缓冲区读取数据：

cpp 复制代码

        if (len == 0 || s->write_flag) {
            if((s->direct || size > s->buffer_size) && !s->update_checksum && s->read_packet) {
//...
            } else {
                fill_buffer(s);
                len = s->buf_end - s->buf_ptr;
                if (len == 0)
                    break;
            }

如果要读取的数据大于AVIOContext输入缓冲区的最大大小（ size > s->buffer_size），调用read_packet_wrapper函数直接对本地媒体文件或网络流进行读取，不把读上来的数据保存到AVIOContext输入缓冲区，而是直接保存到形参buf指向的缓冲区中：

cpp 复制代码

if((s->direct || size > s->buffer_size) && !s->update_checksum && s->read_packet) {
// bypass the buffer and read data directly into buf
    len = read_packet_wrapper(s, buf, size);
//...
}

如果通过read_packet_wrapper函数读取成功，让s->pos增加实际读取到的字节数大小，重置AVIOContext输入缓冲区（让s->buf_ptr和s->buf_end都指向AVIOContext输入缓冲区的开头）：

cpp 复制代码

                len = read_packet_wrapper(s, buf, size);
                if (len == AVERROR_EOF) {
                    //...
                } else if (len < 0) {
                    //...
                } else {
                    s->pos += len;
                    ffiocontext(s)->bytes_read += len;
                    s->bytes_read = ffiocontext(s)->bytes_read;
                    size -= len;
                    buf += len;
                    // reset the buffer
                    s->buf_ptr = s->buffer;
                    s->buf_end = s->buffer/* + len*/;
                }