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

一、引言

AVIOContext是FFmpeg（本文演示用的FFmpeg源码版本为5.0.3）中的字节流上下文结构体，用来管理输入输出数据。打开一个媒体文件的时候，需要先把数据从硬盘读到缓冲区，然后会用到AVIOContext中的如下成员：

typedef struct AVIOContext {
//.../** The following shows the relationship between buffer, buf_ptr,* buf_ptr_max, buf_end, buf_size, and pos, when reading and when writing* (since AVIOContext is used for both):************************************************************************************                                   READING************************************************************************************                            |              buffer_size              |*                            |---------------------------------------|*                            |                                       |**                         buffer          buf_ptr       buf_end*                            +---------------+-----------------------+*                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |*  read buffer:              |/ / consumed / | to be read /|         |*                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |*                            +---------------+-----------------------+**                                                         pos*              +-------------------------------------------+-----------------+*  input file: |                                           |                 |*              +-------------------------------------------+-----------------+*************************************************************************************                                   WRITING************************************************************************************                             |          buffer_size                 |*                             |--------------------------------------|*                             |                                      |**                                                buf_ptr_max*                          buffer                 (buf_ptr)       buf_end*                             +-----------------------+--------------+*                             |/ / / / / / / / / / / /|              |*  write buffer:              | / / to be flushed / / |              |*                             |/ / / / / / / / / / / /|              |*                             +-----------------------+--------------+*                               buf_ptr can be in this*                               due to a backward seek**                            pos*               +-------------+----------------------------------------------+*  output file: |             |                                              |*               +-------------+----------------------------------------------+**/unsigned char *buffer;  /**< Start of the buffer. */int buffer_size;        /**< Maximum buffer size */unsigned char *buf_ptr; /**< Current position in the buffer */unsigned char *buf_end; /**< End of the data, may be less thanbuffer+buffer_size if the read function returnedless data than requested, e.g. for streams whereno more data has been received yet. */
//...int64_t pos;            /**< position in the file of the current buffer */
//...
} AVIOContext;

从输入缓冲区读取数据的时候，

成员变量buffer：恒指向输入缓冲区的开头。

成员变量buffer_size：成员buffer指向的缓冲区的大小，单位为字节。

成员变量buf_ptr：指向输入缓冲区中当前读取到的位置。

成员变量buf_end：恒指向输入缓冲区的末尾。

简单来讲：

     *                                   READING************************************************************************************                            |              buffer_size              |*                            |---------------------------------------|*                            |                                       |**                         buffer          buf_ptr       buf_end*                            +---------------+-----------------------+*                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |*  read buffer:              |/ / consumed / | to be read /|         |*                            |/ / / / / / / /|/ / / / / / /|         |*                            +---------------+-----------------------+

FFmpeg源码中通过下面函数读取AVIOContext结构体中成员变量buffer指向的输入缓冲区的数据。这些函数都声明在FFmpeg源码的头文件libavformat/avio.h中：

/*** @name Functions for reading from AVIOContext* @{** @note return 0 if EOF, so you cannot use it if EOF handling is*       necessary*/
int          avio_r8  (AVIOContext *s);
unsigned int avio_rl16(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rl24(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rl32(AVIOContext *s);
uint64_t     avio_rl64(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rb16(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rb24(AVIOContext *s);
unsigned int avio_rb32(AVIOContext *s);
uint64_t     avio_rb64(AVIOContext *s);

二、avio_r8函数的定义

avio_r8函数定义在FFmpeg源码的源文件libavformat/aviobuf.c中：

/* XXX: put an inline version */
int avio_r8(AVIOContext *s)
{if (s->buf_ptr >= s->buf_end)fill_buffer(s);if (s->buf_ptr < s->buf_end)return *s->buf_ptr++;return 0;
}

该函数作用是：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回读取到的该输入缓冲区中的一个字节数据，也就是返回s->buf_ptr指向的一个字节数据，然后让s->buf_ptr指向下一个字节数据。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。注意：读取到缓冲区的结尾时，该函数返回0，所以不能同时用它来读取ASCII值为0的字节并且判断是否读到了结尾，否则会冲突。也就是说avio_r8函数要么只能读取字符串但可以判断是否到了结尾，要么能读取二进制数据但不能判断是否到了结尾。一般来讲选择后者的用法，即用它读取二进制数据（包含ASCII值为0的数据）但不判断是否到了结尾。

三、avio_rl16函数的定义

avio_rl16函数定义在FFmpeg源码的源文件libavformat/aviobuf.c中：

unsigned int avio_rl16(AVIOContext *s)
{unsigned int val;val = avio_r8(s);val |= avio_r8(s) << 8;return val;
}

该函数作用是：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的二个字节数据，然后让s->buf_ptr指向下下个字节的数据。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。注意：该函数跟avio_r8函数一样，一般用它来读取二进制数据（包含ASCII值为0的数据）但不判断是否到了结尾。

四、其它相关函数

同理：

avio_rl24函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的三个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+3。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

avio_rl32函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的四个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+4。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

avio_rl64函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照小端模式读取到的该输入缓冲区中的八个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+8。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

avio_rb16函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的二个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+2。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

avio_rb24函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的三个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+3。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

avio_rb32函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的四个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+4。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

avio_rb64函数：如果还没有读取到输入缓冲区的结尾，返回按照大端模式读取到的该输入缓冲区中的八个字节数据，然后让s->buf_ptr的值+8。如果已经读取到输入缓冲区的末尾，返回0。

所有函数跟avio_r8函数一样，一般用它们来读取二进制数据（包含ASCII值为0的数据）但不判断是否到了结尾。