应用——MPlayer 媒体播放器系统代码详解

MPlayer 媒体播放器系统代码详解

一、程序概览

1.1 程序功能

这是一个基于C语言的命令行媒体播放器控制系统，通过管道（FIFO）与MPlayer进程通信，实现对音频/视频文件的播放控制。

1.2 核心技术

进程间通信（IPC）：使用命名管道（FIFO）
多进程编程：fork()创建子进程运行MPlayer
信号处理：处理程序退出信号
文件系统操作：目录扫描、文件过滤

二、代码结构详解

2.1 头文件包含

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#include <stdio.h>      // 标准输入输出
#include <stdlib.h>     // 标准库函数（exit, atoi等）
#include <unistd.h>     // UNIX标准函数（fork, execlp等）
#include <string.h>     // 字符串处理函数
#include <fcntl.h>      // 文件控制（open等）
#include <sys/types.h>  // 系统数据类型
#include <sys/stat.h>   // 文件状态（mkfifo等）
#include <sys/wait.h>   // 进程等待（waitpid）
#include <signal.h>     // 信号处理
#include <time.h>       // 时间函数
#include <dirent.h>     // 目录操作
#include <errno.h>      // 错误号定义

2.2 数据结构和全局变量

2.2.1 播放列表结构

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typedef struct {
    char name[10][512];  // 二维数组：最多10个文件，每个路径最长511字符
    int total;           // 实际找到的文件数量
    int current;         // 当前播放的索引（0-based）
} LIST;

设计说明：

使用静态数组简化内存管理
name[10][512]：限制最大文件数为10，路径长度不超过512字节
current用于循环播放时的索引控制

2.2.2 全局变量

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#define MEDIA_PATH "/home/linux/Music"  // 媒体文件搜索路径

LIST list = {0};         // 播放列表实例，初始化为0
pid_t mplayer_pid = 0;   // MPlayer进程ID，0表示无进程运行
int fifo_fd = -1;        // 管道文件描述符，-1表示未打开

三、核心函数详解

3.1 初始化函数 `do_init()`

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void do_init() 
{
    // 1. 打开媒体目录
    DIR *dir = opendir(MEDIA_PATH);
    if (NULL == dir) {
        perror("打开目录失败");
        exit(1);  // 致命错误，直接退出
    }
    
    // 2. 初始化列表
    list.total = 0;
    list.current = 0;
    
    // 3. 遍历目录，筛选媒体文件
    while (1) {
        struct dirent *info = readdir(dir);
        if (NULL == info) {
            break;  // 遍历结束
        }
        
        // 提取文件扩展名（最后3个字符）
        char *ext = &info->d_name[strlen(info->d_name) - 3];
        
        // 检查是否为目标格式
        if (strcmp(ext, "mp4") == 0 || 
            strcmp(ext, "mp3") == 0 || 
            strcmp(ext, "flv") == 0) {
            
            // 构建完整路径并保存
            sprintf(list.name[list.total++], "%s/%s", 
                    MEDIA_PATH, info->d_name);
        }
    }
    
    // 4. 关闭目录
    closedir(dir);
    
    // 5. 创建命名管道（先删除旧的）
    unlink("/tmp/fifo");  // 删除可能存在的旧管道
    
    int ret = mkfifo("/tmp/fifo", 0666);  // 创建新管道，权限rw-rw-rw-
    if (ret == -1 && errno != EEXIST) {   // 创建失败且不是已存在
        perror("mkfifo");
        exit(1);
    }
}

关键点：

简单的扩展名检查：仅检查最后3个字符，假设文件都有正确扩展名
管道创建：使用/tmp/fifo作为通信管道
错误处理：目录打开失败和管道创建失败是致命错误

3.2 命令发送函数 `send_cmd()`

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void send_cmd(char *cmd) 
{
    // 1. 检查管道是否已打开
    if (fifo_fd < 0) {
        fifo_fd = open("/tmp/fifo", O_WRONLY);  // 只写方式打开
        if (fifo_fd < 0) {
            perror("打开管道失败");
            return;  // 非致命错误，只输出信息
        }
    }
    
    // 2. 格式化命令（添加换行符）
    char buf[256] = {0};
    sprintf(buf, "%s\n", cmd);  // MPlayer要求命令以换行结束
    
    // 3. 发送命令
    int ret = write(fifo_fd, buf, strlen(buf));
    
    // 4. 错误处理
    if (ret < 0) {
        perror("发送命令失败");
        close(fifo_fd);   // 关闭失败的连接
        fifo_fd = -1;     // 标记为需要重新打开
    } else {
        printf("发送命令: %s\n", cmd);  // 成功反馈
    }
}

通信协议：

命令格式：命令字符串 + "\n"
管道位置：/tmp/fifo
连接策略：保持连接，失败时重连

3.3 播放函数 `do_play()`

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void do_play(char *file) 
{
    // 1. 停止当前运行的MPlayer（如果存在）
    if (mplayer_pid > 0) {
        send_cmd("quit");          // 优雅退出命令
        usleep(100000);            // 等待100ms让MPlayer退出
        kill(mplayer_pid, SIGTERM); // 发送终止信号
        waitpid(mplayer_pid, NULL, 0); // 等待进程结束
        mplayer_pid = 0;           // 清除进程ID记录
    }
    
    // 2. 关闭旧管道连接
    if (fifo_fd >= 0) {
        close(fifo_fd);
        fifo_fd = -1;
    }
    
    // 3. 创建新进程播放
    mplayer_pid = fork();  // 创建子进程
    
    if (mplayer_pid == 0) {  // 子进程
        // 执行MPlayer命令
        execlp("mplayer",          // 使用PATH查找
               "mplayer",          // 程序名
               "-slave",           // 启用从模式（接受命令）
               "-input",           // 指定输入方式
               "file=/tmp/fifo",   // 从管道读取命令
               file,               // 要播放的文件
               "-quiet",           // 减少输出
               NULL);              // 参数结束
        
        // 如果execlp返回，说明执行失败
        perror("启动 mplayer 失败");
        exit(1);  // 子进程退出
    } 
    
    // 父进程继续执行
    printf("开始播放: %s\n", strrchr(file, '/') + 1);  // 显示文件名
}

进程管理策略：

先停止再启动：避免多个MPlayer同时运行
双重退出机制：先发送quit命令，再发送SIGTERM信号
进程回收：使用waitpid避免僵尸进程

3.4 列表管理函数

`do_list()`：显示并选择歌曲

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int do_list()
{
    // 1. 检查列表是否为空
    if (list.total == 0) {
        printf("播放列表为空！\n");
        return -1;
    }
    
    // 2. 显示列表（只显示文件名，不显示完整路径）
    printf("\n=== 歌曲列表 ===\n");
    for (int i = 0; i < list.total; i++) {
        printf("%d. %s\n", i, strrchr(list.name[i], '/') + 1);
        // strrchr找到最后一个'/'，+1得到文件名
    }
    
    // 3. 获取用户选择
    printf("输入编号选择歌曲 (0-%d): ", list.total - 1);
    char choose[10] = {0};
    fgets(choose, sizeof(choose), stdin);
    int num = atoi(choose);  // 字符串转整数
    
    // 4. 验证并播放
    if (num >= 0 && num < list.total) {
        list.current = num;          // 更新当前索引
        do_play(list.name[num]);     // 播放选中的文件
        return 0;                    // 成功
    } else {
        printf("无效的选择\n");
        return -1;                   // 失败
    }
}

`do_prev()` 和 `do_next()`：歌曲切换

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// 上一首：循环算法
list.current = (list.current - 1 + list.total) % list.total;
// 下一首：循环算法  
list.current = (list.current + 1) % list.total;

循环算法原理：

% list.total：确保索引在0到total-1范围内
+ list.total：处理负索引情况

3.5 高级控制函数

`do_speed()`：速度控制

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int do_speed()
{
    // 显示子菜单
    printf("\n=== 播放速度控制 ===\n");
    printf("1. 加速 1.5x\n");
    printf("2. 减速 0.5x\n");
    printf("3. 恢复正常速度\n");
    printf("输入选择: ");
    
    // 获取选择并发送相应命令
    char input[10];
    fgets(input, sizeof(input), stdin);
    int choice = atoi(input);
    
    switch (choice) {
        case 1: send_cmd("speed_set 1.5"); break;  // 1.5倍速
        case 2: send_cmd("speed_set 0.5"); break;  // 0.5倍速  
        case 3: send_cmd("speed_set 1.0"); break;  // 正常速度
        default: printf("无效选项\n");
    }
    return 0;
}

MPlayer速度命令：

speed_set 1.5：设置为1.5倍速度
speed_set 0.5：设置为0.5倍速度
speed_set 1.0：恢复正常速度

`do_seek()`：快进快退

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int do_seek()
{
    printf("\n=== 快进快退 ===\n");
    printf("1. 前进10秒\n");
    printf("2. 后退10秒\n");
    printf("3. 前进30秒\n");
    printf("4. 后退30秒\n");
    printf("输入选择: ");
    
    char input[10];
    fgets(input, sizeof(input), stdin);
    int choice = atoi(input);
    
    switch (choice) {
        case 1: send_cmd("seek 10"); break;   // 前进10秒
        case 2: send_cmd("seek -10"); break;  // 后退10秒
        case 3: send_cmd("seek 30"); break;   // 前进30秒
        case 4: send_cmd("seek -30"); break;  // 后退30秒
        default: printf("无效选项\n");
    }
    return 0;
}

MPlayer跳转命令：

seek +N：向前跳转N秒
seek -N：向后跳转N秒

3.6 资源管理函数

`cleanup()`：清理资源

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void cleanup() 
{
    printf("\n正在清理资源...\n");
    
    // 1. 发送退出命令（如果管道已打开）
    if (fifo_fd >= 0) {
        send_cmd("quit");    // 告诉MPlayer退出
        close(fifo_fd);      // 关闭管道
        fifo_fd = -1;        // 标记为未打开
    }
    
    // 2. 终止MPlayer进程（如果存在）
    if (mplayer_pid > 0) {
        kill(mplayer_pid, SIGTERM);          // 发送终止信号
        waitpid(mplayer_pid, NULL, 0);       // 等待进程结束
        mplayer_pid = 0;                     // 清除记录
    }
    
    // 3. 删除管道文件
    unlink("/tmp/fifo");  // 删除命名管道
}

清理顺序：

发送退出命令（优雅退出）
关闭管道连接
终止进程（强制退出）
删除管道文件

`handle()`：信号处理

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void handle(int sig) 
{
    printf("\n收到信号 %d，正在退出...\n", sig);
    cleanup();  // 清理资源
    exit(0);    // 退出程序
}

处理的信号：

SIGINT (2)：Ctrl+C中断
SIGTERM (15)：终止信号

3.7 主函数 `main()`

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int main(int argc, char **argv)
{
    // 1. 设置信号处理
    signal(SIGINT, handle);   // Ctrl+C处理
    signal(SIGTERM, handle);  // 终止信号处理
    
    // 2. 初始化系统
    do_init();
    
    // 3. 自动播放第一首（如果有文件）
    if (list.total > 0) {
        printf("找到 %d 个媒体文件\n", list.total);
        printf("自动播放第一首歌曲...\n");
        do_play(list.name[0]);  // 播放索引0的文件
        sleep(1);  // 等待MPlayer启动
    } else {
        printf("在 %s 目录中没有找到媒体文件\n", MEDIA_PATH);
        printf("支持格式: .mp4, .mp3, .flv\n");
    }
    
    // 4. 主循环（用户交互）
    while (1) {
        show_menu();  // 显示菜单
        
        char input[256] = {0};
        fgets(input, sizeof(input), stdin);  // 读取用户输入
        input[strcspn(input, "\n")] = 0;     // 去除换行符
        int choice = atoi(input);            // 转换为整数
        
        // 根据选择调用相应功能
        switch (choice) {
            case 1: do_list(); break;   // 列表选择
            case 2: do_pause(); break;  // 暂停/继续
            case 3: do_stop(); break;   // 停止播放
            case 4: do_prev(); break;   // 上一首
            case 5: do_next(); break;   // 下一首
            case 6: do_speed(); break;  // 速度控制
            case 7: do_seek(); break;   // 快进快退
            case 8: do_mode(); break;   // 播放模式
            case 9:                     // 退出程序
                cleanup();
                printf("再见！\n");
                return 0;
            default:                    // 无效输入
                printf("无效选项，请重新输入\n");
        }
    }
    
    return 0;
}

主流程：

初始化
自动播放
菜单循环
退出清理

四、MPlayer命令参考

命令	格式	说明	程序中的使用
pause	`pause`	暂停/继续切换	`send_cmd("pause")`
stop	`stop`	停止播放	`send_cmd("stop")`
quit	`quit`	退出MPlayer	`send_cmd("quit")`
seek	`seek ±N`	跳转N秒	`send_cmd("seek 10")`
speed_set	`speed_set X`	设置速度X倍	`send_cmd("speed_set 1.5")`
volume	`volume ±N`	调整音量	未使用

五、程序运行流程

5.1 启动流程

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main()
├── signal()          # 设置信号处理器
├── do_init()         # 初始化
│   ├── 扫描目录      # 查找媒体文件
│   └── 创建管道      # /tmp/fifo
├── 自动播放第一首     # 如果有文件
└── 进入主循环        # 用户交互

5.2 播放流程

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do_play("文件路径")
├── 停止当前MPlayer（如果存在）
│   ├── send_cmd("quit")
│   ├── kill(SIGTERM)
│   └── waitpid()
├── 关闭旧管道
├── fork()创建子进程
│   └── execlp()启动MPlayer
└── 显示播放信息

5.3 命令发送流程

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send_cmd("命令")
├── 检查管道是否打开
├── 打开管道（如果需要）
├── 格式化命令（添加\n）
├── write()发送命令
└── 错误处理

六、代码亮点分析

6.1 优点

健壮的错误处理：区分致命错误和非致命错误
资源管理完善：正确清理进程和文件
用户友好：中文界面，清晰提示
代码复用 ：send_cmd()统一处理命令发送

6.2 潜在问题

扩展名检查不严谨：只检查最后3个字符
缓冲区溢出风险 ：使用sprintf而非snprintf
固定数组大小：最多10个文件，路径最长512字节
缺少MPlayer状态检查：假设MPlayer总是能正常启动

6.3 改进建议

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// 1. 安全字符串处理
snprintf(buf, sizeof(buf), "%s\n", cmd);

// 2. 更严谨的扩展名检查
char *ext = strrchr(filename, '.');
if (ext && (strcasecmp(ext, ".mp3") == 0 || ...))

// 3. 动态内存分配
char **name = malloc(max_files * sizeof(char*));
for (i = 0; i < max_files; i++) {
    name[i] = malloc(max_path * sizeof(char));
}

七、学习要点总结

7.1 核心技术点

进程创建与管理：fork()、execlp()、waitpid()
进程间通信：命名管道（FIFO）
信号处理：signal()、SIGINT、SIGTERM
文件系统操作：目录遍历、文件过滤

7.2 编程实践

模块化设计：功能分离，职责单一
错误处理策略：分级处理，合理退出
资源管理：谁申请谁释放原则
用户交互设计：清晰的菜单和提示

7.3 系统编程概念

进程生命周期管理
IPC机制应用
信号与异常处理
文件描述符管理

应用——MPlayer 媒体播放器系统代码详解

MPlayer 媒体播放器系统代码详解

一、程序概览

1.1 程序功能

1.2 核心技术

二、代码结构详解

2.1 头文件包含

2.2 数据结构和全局变量

2.2.1 播放列表结构

2.2.2 全局变量

三、核心函数详解

3.1 初始化函数 do_init()

3.2 命令发送函数 send_cmd()

3.3 播放函数 do_play()

3.4 列表管理函数

do_list()：显示并选择歌曲

do_prev() 和 do_next()：歌曲切换

3.5 高级控制函数

do_speed()：速度控制

do_seek()：快进快退

3.6 资源管理函数

cleanup()：清理资源

handle()：信号处理

3.7 主函数 main()

四、MPlayer命令参考

五、程序运行流程

5.1 启动流程

5.2 播放流程

5.3 命令发送流程

六、代码亮点分析

6.1 优点

6.2 潜在问题

6.3 改进建议

七、学习要点总结

7.1 核心技术点

7.2 编程实践

7.3 系统编程概念

3.1 初始化函数 `do_init()`

3.2 命令发送函数 `send_cmd()`

3.3 播放函数 `do_play()`

`do_list()`：显示并选择歌曲

`do_prev()` 和 `do_next()`：歌曲切换

`do_speed()`：速度控制

`do_seek()`：快进快退

`cleanup()`：清理资源

`handle()`：信号处理

3.7 主函数 `main()`