c# - 如何防止数字因波动而变大

Question

因此，这可能会变得过于复杂，难以解释，但我将尽力使其简单但内容丰富。我的程序是用C#.net编写的，它监视麦克风2秒钟，并从样本中返回最大值。我不太了解winmm.dll是如何产生声音的，但是我的程序大致基于NAudio和CodeProject的另一个项目来可视化波形。我正在使用的波形格式是这个

    //WaveIn.cs
    private WaveFormat Format= new WaveFormat(8000, 16,1);
    //waveFormat.cs
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)] 
public class WaveFormat
{
    public short wFormatTag;
    public short nChannels;
    public int nSamplesPerSec;
    public int nAvgBytesPerSec;
    public short nBlockAlign;
    public short wBitsPerSample;
    public short cbSize;

    public WaveFormat(int rate, int bits, short channels)
    {
        wFormatTag = (short)WaveFormats.Pcm;
        nChannels = channels;
        nSamplesPerSec = rate;
        wBitsPerSample = (short)bits;
        cbSize = 0;

        nBlockAlign = (short)(nChannels * (wBitsPerSample / 8));
        nAvgBytesPerSec = nSamplesPerSec * nBlockAlign;
    }

(我认为通过发布此信息我可能刚刚发现了我的问题，但是我仍然要问)

因此，我在wavein文件中设置了一个最大声音级别的事件。如果我正确理解源代码，则在缓冲区已满时会触发。这是代码

    private void CallBack(IntPtr waveInHandle, WaveMessage message, int userData, ref WaveHeader waveHeader, IntPtr reserved)
    {
        if (message == WaveMessage.WIM_DATA)
        {
            GCHandle hBuffer = (GCHandle)waveHeader.dwUser;
            WaveInBuffer buffer = (WaveInBuffer)hBuffer.Target;
            Exception exception = null;
            if (DataAvailable != null)
            {
                DataAvailable(buffer.Data, buffer.BytesRecorded);
            }
            if (MaxSoundLevel != null) //FOLLOW THIS ONE
            {
                byte[] waveStream = new byte[buffer.BytesRecorded];
                Marshal.Copy(buffer.Data, waveStream, 0, buffer.BytesRecorded);
                MaxSoundLevel(GetMaxSound(GetWaveChannels(waveStream)));
            }
            if (recording)
            {
                try
                {
                    buffer.Reuse();
                }
                catch (Exception e)
                {
                    recording = false;
                    exception = e;
                }
            }
        }
    }
    private short[] GetWaveChannels(byte[] waveStream)
    {
        short[] monoWave = new short[waveStream.Length/2];
        int h=0;
        for (int i = 0 ; i < waveStream.Length; i += 2)
        {
            monoWave[h] = BitConverter.ToInt16(waveStream, i);
            h++;
        }
        return monoWave;
    }

    private int GetMaxSound(short[] wave)
    {
        int maxSound = 0;
        for (int i = 0; i < wave.Length; i++)
        {
            maxSound = Math.Max(maxSound, Math.Abs(wave[i]));
        }
        return maxSound;
    }

因此，当我从此处进行此测试的监视时，如果我将声音级别保持为“正常”，则不会崩溃

    [Test]
    public void TestSound()
    {
        var waveIn = new WaveIn();
        waveIn.MaxSoundLevel += new WaveIn.MaxSoundHandler(waveIn_MaxSoundLevel);
        waveIn.StartRecording();
        Console.WriteLine("Starting to record");
        Thread.Sleep(4800); //record for 4.8 seconds.
        waveIn.StopRecording();
        Console.WriteLine("Done Recording");

    }
    void waveIn_MaxSoundLevel(int MaxSound)
    {
        Console.WriteLine("MaxSound:{0}", MaxSound);
    }

这是我的输出

最高声音:28
最大声音:24
最大声音:31
最大声音:17
声音最大:18760

未处理的异常:System.OverflowException:取二进制补码的最小值无效。

我曾经得到它给我MaxSound:32767(0x7FFF)。

所以我想我的问题在于试图将32位数字转换为16位数字，这就是为什么我将GetMaxSound从short转换为int的原因。所以我不知道我感到难过。那我为什么有这个问题？我的浪潮是否暗示最大最大值为32,767，并且winmm.dll会知道并且不会超过？并且由于它只是将2个字节的数据转换为短数据，所以它永远不会遇到这个问题吗？请帮忙 :)

Answer 1

对于那些可能正在研究此问题的人，我的解决方案本质上非常简单。一个16位带符号的数字的最大正值是32767。它的最大负数是-32768。如果采用32768的绝对值并尝试将其放入16位数字，则将导致引发溢出异常。因此，解决方案是将短值转换为32位数字，然后再尝试获取绝对值。这是更正的功能

    private int GetMaxSound(short[] wave)
    {
        int maxSound = 0;
        for (int i = 0; i < wave.Length; i++)
        {
            maxSound = Math.Max(maxSound, Math.Abs((int)wave[i]));
        }
        return maxSound;
    }

我可能也可以通过使用ushort来保留一个无符号数字，但是Math.Abs​​确实可以