乐谱 🎼 iOS 解析
上半年开发了一款含乐谱解析功能的App,网上也没有找到类似的，就自己做了一款。后来由于某些原因，把代码上传到了github上，之后就没管。不过最近不少人问我这个乐谱的相关功能实现，于是在这里讲一下，也可以给以后有此需求的童鞋们有个参照, 授人予鱼，不如授人予渔。
效果如下，这里主要介绍一下一些知识点，和用到的算法。
乐谱的素材一般有两种，xml 文件和 midi 文件，midi 是可以播放的二进制文件（用iOS自带的播放器，效果很差！！！）。
需求是，教师会在后台上传乐谱的xml文件，客户端下载后解析
这个项目用到了很多C++ 的实现，并且抽离具体项目开发。一个是 C++速度快，另一个是安卓可以复用。所以，有些功能模块的东西，都尽量用C++写，iOS可以引用 .a 文件，安卓可以引用打包成的 .so 文件。
解析
第一步就是解析xml文件，一张乐谱的信息很多，这里就不细说了，打开xml文件看看就知道了。解析的过程，找到了国外的一个C++写的专门解析xml的程序，想直接拿来用当然是不可能的啦！ 拿过来后略加修改，最烦的当然是和项目的对接啦
比如头文件的引用，C++ 的编译版本， 有些文件和 OC 的内置库文件重名，会导致编译通过，打包失败， 等等。。，（之前一个项目对接过cocos2d-lua），经过这个项目后，对iOS工程的 build setting 更加熟悉了 😂。传送门
解析完之后，会得到一个 C++ 的 mDoc 对象，iOS 可以直接调试C++代码，所以C++这块工作都是我来做。 看看部分属性展示如下。
类似一个树形结构吧，为了之后在程序中好用，统一写一个解析器，把这个 C++ 对象转成 OC 对象Score， 该对象的类图大概如下：
有很多专业用词，比如音轨，还有tempo的解释我就不一一科普了，可以看出来，对象类型还是挺多的。按照如上的图，一个一个解析吧。
解析的过程有几个难点：
- 音符(
note)的时长怎么定义，音符的宽度怎么定义 - 音节(
measure)的宽度怎么保持一致 - 音符的位置
- 音节如何换行
以上几个问题，是在绘制前需要解决的。我们一个一个来。
音符的时长：
学过的音乐的都知道，音符有二分之一拍，四分之一拍，八分之一拍 等等，不懂的可以去查维基百科
每个音轨有个division标签，代表一个四分之一音符对应的时长
<attributes>
<divisions>24</divisions>
<key>
<fifths>-3</fifths>
<mode>major</mode>
</key>
<time>
<beats>3</beats>
<beat-type>4</beat-type>
</time>
<clef>
<sign>G</sign>
<line>2</line>
</clef>
</attributes>
-
key代表的是这个音轨要 升 或 降 几调 -
division代表每个四分之一音符的时长，这里是24 -
time代表每个音节是几几拍，如上是每个四分之一音符为一拍，每个音节共三拍，简称四三拍 -
clef是这个音节的音调
如下代表一个note
<note default-x="196">
<pitch>
<step>B</step>
<alter>-1</alter>
<octave>4</octave>
</pitch>
<duration>24</duration>
<voice>1</voice>
<type>quarter</type>
<stem default-y="-55.5">down</stem>
<lyric default-y="-80" number="1">
<syllabic>single</syllabic>
<text>Auf</text>
</lyric>
</note>
-
type -> quarter代表是个四分之一音符， -
duration就对应之前的division， -
pitch代表这个音符的位置，在五线谱的垂直位置 -
stem代表他的尾巴朝向，这个是由五线谱导出来的，有一定参考意义，但后面还需根据实际情况重新计算 -
lyric歌词信息
这里的duration就可以定义为时长，简单来说，duration 越大，这个音符时间越长！
注意，每个音轨（part）的 division 可能不一样，所以处理的时候，要统一成一个值。
比如：
-
part1中division=24， 一个note的duration为12， 它就是一个 八分之一 音符， -
part2中division=96， 一个note的duration为192， 它就是一个 二分之一 音符
音符的开始时间，就是由它用轨道前面的所有duration加起来（包括休止符-- rest），音符的时长可以定义成在整个音轨的绝对时间，也可以定义成相对于当前音节的相对时间。 我是从第一种后来改到第二张的，为了后面处理音节换行方便。
音节的开始时间有了，持续时间也有了，那具体画在什么位置呢，这个就有讲究了
待续。。。
