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FFmpeg的库函数源代码分析文章列表:
【架构图】
FFmpeg源代码结构图 - 解码
FFmpeg源代码结构图 - 编码
【通用】
FFmpeg 源代码简单分析:av_register_all()
FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_register_all()
FFmpeg 源代码简单分析:内存的分配和释放(av_malloc()、av_free()等)
FFmpeg 源代码简单分析:常见结构体的初始化和销毁(AVFormatContext,AVFrame等)
FFmpeg 源代码简单分析:avio_open2()
FFmpeg 源代码简单分析:av_find_decoder()和av_find_encoder()
FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_open2()
FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_close()
【解码】
图解FFMPEG打开媒体的函数avformat_open_input
FFmpeg 源代码简单分析:avformat_open_input()
FFmpeg 源代码简单分析:avformat_find_stream_info()
FFmpeg 源代码简单分析:av_read_frame()
FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_decode_video2()
FFmpeg 源代码简单分析:avformat_close_input()
【编码】
FFmpeg 源代码简单分析:avformat_alloc_output_context2()
FFmpeg 源代码简单分析:avformat_write_header()
FFmpeg 源代码简单分析:avcodec_encode_video()
FFmpeg 源代码简单分析:av_write_frame()
FFmpeg 源代码简单分析:av_write_trailer()
【其它】
FFmpeg源代码简单分析:日志输出系统(av_log()等)
FFmpeg源代码简单分析:结构体成员管理系统-AVClass
FFmpeg源代码简单分析:结构体成员管理系统-AVOption
FFmpeg源代码简单分析:libswscale的sws_getContext()
FFmpeg源代码简单分析:libswscale的sws_scale()
FFmpeg源代码简单分析:libavdevice的avdevice_register_all()
FFmpeg源代码简单分析:libavdevice的gdigrab
【脚本】
FFmpeg源代码简单分析:makefile
FFmpeg源代码简单分析:configure
【H.264】
FFmpeg的H.264解码器源代码简单分析:概述
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本文分析一下FFmpeg的日志(Log)输出系统的源代码。日志输出部分的核心函数只有一个:av_log()。使用av_log()在控制台输出日志的效果如下图所示。

函数调用结构图
FFmpeg日志输出系统的函数调用结构图如图所示。

av_log()
av_log()是FFmpeg中输出日志的函数。随便打开一个FFmpeg的源代码文件,就会发现其中遍布着av_log()函数。一般情况下FFmpeg类库的源代码中是不允许使用printf()这种的函数的,所有的输出一律使用av_log()。
av_log()的声明位于libavutil\log.h,如下所示。
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- void av_log(void *avcl, int level, const char *fmt, ...) av_printf_format(3, 4);
这个函数的声明有两个地方比较特殊:
(1)函数最后一个参数是“…”。
在C语言中,在函数参数数量不确定的情况下使用“…”来代表参数。例如printf()的原型定义如下
- int printf (const char*, ...);
后文中对此再作详细分析。
(2)它的声明后面有一个av_printf_format(3, 4)。有关这个地方的左右还没有深入研究,网上资料中说它的作用是按照printf()的格式检查av_log()的格式。
av_log()每个字段的含义如下:
avcl:指定一个包含AVClass的结构体。
level:log的级别
fmt:和printf()一样。
由此可见,av_log()和printf()的不同主要在于前面多了两个参数。其中第一个参数指定该log所属的结构体,例如AVFormatContext、AVCodecContext等等。第二个参数指定log的级别,源代码中定义了如下几个级别。
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- #define AV_LOG_QUIET -8
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- #define AV_LOG_PANIC 0
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- #define AV_LOG_FATAL 8
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- #define AV_LOG_ERROR 16
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- #define AV_LOG_WARNING 24
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- #define AV_LOG_INFO 32
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- #define AV_LOG_VERBOSE 40
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- #define AV_LOG_DEBUG 48
从定义中可以看出来,随着严重程度逐渐下降,一共包含如下级别:AV_LOG_PANIC,AV_LOG_FATAL,AV_LOG_ERROR,AV_LOG_WARNING,AV_LOG_INFO,AV_LOG_VERBOSE,AV_LOG_DEBUG。每个级别定义的数值代表了严重程度,数值越小代表越严重。默认的级别是AV_LOG_INFO。此外,还有一个级别不输出任何信息,即AV_LOG_QUIET。
当前系统存在着一个“Log级别”。所有严重程度高于该级别的Log信息都会输出出来。例如当前的Log级别是AV_LOG_WARNING,则会输出AV_LOG_PANIC,AV_LOG_FATAL,AV_LOG_ERROR,AV_LOG_WARNING级别的信息,而不会输出AV_LOG_INFO级别的信息。可以通过av_log_get_level()获得当前Log的级别,通过另一个函数av_log_set_level()设置当前的Log级别。
av_log_get_level(), av_log_set_level()
av_log_get_level()的定义如下所示
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- int av_log_get_level(void);
可以通过av_log_set_level()设置当前Log的级别。
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- void av_log_set_level(int level);
上述两个函数的定义十分的简单,如下所示。
- int av_log_get_level(void)
- {
- return av_log_level;
- }
- void av_log_set_level(int level)
- {
- av_log_level = level;
- }
从代码中可以看出,以上两个函数主要操作了一个静态全局变量av_log_level。该变量用于存储当前系统Log的级别。它的定义如下所示。
- static int av_log_level = AV_LOG_INFO;
下面我们看一下H.264编码的时候libx264的Log输出的示例:
下面回到av_log()函数的源代码。它的源代码位于libavutil\log.c,如下所示。
- void av_log(void* avcl, int level, const char *fmt, ...)
- {
- AVClass* avc = avcl ? *(AVClass **) avcl : NULL;
- va_list vl;
- va_start(vl, fmt);
- if (avc && avc->version >= (50 << 16 | 15 << 8 | 2) &&
- avc->log_level_offset_offset && level >= AV_LOG_FATAL)
- level += *(int *) (((uint8_t *) avcl) + avc->log_level_offset_offset);
- av_vlog(avcl, level, fmt, vl);
- va_end(vl);
- }
首先来提一下C语言函数中“…”参数的含义。与它相关还涉及到以下4个部分:
(1)va_list变量
(2)va_start()
(3)va_arg()
(4)va_end()
va_list是一个指向函数的参数的指针。va_start()用于初始化va_list变量。va_arg()用于返回可变参数。va_start()用于结束可变参数的获取。有关它们的用法可以参考一个小demo,如下所示。
- #include <stdio.h>
- #include<stdarg.h>
- void fun(int a,...){
- va_list pp;
- va_start(pp,a);
- do{
- printf("param =%d\n",a);
- a=va_arg(pp,int);
- }
- while (a!=0);
- }
- void main(){
- fun(20,40,60,80,0);
- }
有关这方面的知识很难用简短的语言描述清楚,因此不再详述。av_log()的源代码中,在va_start()和va_end()之间,调用了另一个函数av_vlog()。
av_vlog()
av_vlog()是一个FFmpeg的API函数。它的声明位于libavutil\log.h中,如下所示。
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- void av_vlog(void *avcl, int level, const char *fmt, va_list vl);
从声明中可以看出,av_vlog()和av_log()的参数基本上是一模一样的。唯一的不同在于av_log()中的“…”变成了av_vlog()中的va_list。
av_vlog()的定义位于libavutil\log.c中,如下所示。
- void av_vlog(void* avcl, int level, const char *fmt, va_list vl)
- {
- void (*log_callback)(void*, int, const char*, va_list) = av_log_callback;
- if (log_callback)
- log_callback(avcl, level, fmt, vl);
- }
从定义中可以看出,av_vlog()简单调用了一个函数指针av_log_callback。av_log_callback是一个全局静态变量,定义如下所示。
- static void (*av_log_callback)(void*, int, const char*, va_list) =
- av_log_default_callback;
从代码中可以看出,av_log_callback指针默认指向一个函数av_log_default_callback()。av_log_default_callback()即FFmpeg默认的Log函数。需要注意的是,这个Log函数是可以自定义的。按照指定的参数定义一个自定义的函数后,可以通过FFmpeg的另一个API函数av_log_set_callback()设定为Log函数。
av_log_set_callback()的声明如下所示。
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- void av_log_set_callback(void (*callback)(void*, int, const char*, va_list));
从声明中可以看出,需要指定一个参数为(void*, int, const char*, va_list),返回值为void的函数作为Log函数。
av_log_set_callback()的定义很简单,做了一个函数指针赋值的工作,如下所示。
- void av_log_set_callback(void (*callback)(void*, int, const char*, va_list))
- {
- av_log_callback = callback;
- }
例如,我们可以指定一个my_logoutput()函数作为Log的输出函数,就可以将Log信息输出到文本中(而不是屏幕上)。
- void my_logoutput(void* ptr, int level, const char* fmt,va_list vl){
- FILE *fp = fopen("my_log.txt","a+");
- if(fp){
- vfprintf(fp,fmt,vl);
- fflush(fp);
- fclose(fp);
- }
- }
编辑好函数之后,使用av_log_set_callback()函数设置该函数为Log输出函数即可。
- av_log_set_callback(my_logoutput);
av_log_default_callback()
下面我们看一下FFmpeg的默认Log输出函数av_log_default_callback()。它的定义如下。
- void av_log_default_callback(void* ptr, int level, const char* fmt, va_list vl)
- {
- static int print_prefix = 1;
- static int count;
- static char prev[LINE_SZ];
- AVBPrint part[4];
- char line[LINE_SZ];
- static int is_atty;
- int type[2];
- unsigned tint = 0;
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- if (level >= 0) {
- tint = level & 0xff00;
- level &= 0xff;
- }
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- if (level > av_log_level)
- return;
- #if HAVE_PTHREADS
- pthread_mutex_lock(&mutex);
- #endif
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- format_line(ptr, level, fmt, vl, part, &print_prefix, type);
- snprintf(line, sizeof(line), "%s%s%s%s", part[0].str, part[1].str, part[2].str, part[3].str);
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- #if HAVE_ISATTY
- if (!is_atty)
- is_atty = isatty(2) ? 1 : -1;
- #endif
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- if (print_prefix && (flags & AV_LOG_SKIP_REPEATED) && !strcmp(line, prev) &&
- *line && line[strlen(line) - 1] != '\r'){
- count++;
- if (is_atty == 1)
- fprintf(stderr, " Last message repeated %d times\r", count);
- goto end;
- }
- if (count > 0) {
- fprintf(stderr, " Last message repeated %d times\n", count);
- count = 0;
- }
- strcpy(prev, line);
- sanitize(part[0].str);
- colored_fputs(type[0], 0, part[0].str);
- sanitize(part[1].str);
- colored_fputs(type[1], 0, part[1].str);
- sanitize(part[2].str);
- colored_fputs(av_clip(level >> 3, 0, 6), tint >> 8, part[2].str);
- sanitize(part[3].str);
- colored_fputs(av_clip(level >> 3, 0, 6), tint >> 8, part[3].str);
- end:
- av_bprint_finalize(part+3, NULL);
- #if HAVE_PTHREADS
- pthread_mutex_unlock(&mutex);
- #endif
- }
av_log_default_callback()的代码是比较复杂的。其实如果我们仅仅是希望把Log信息输出到屏幕上,远不需要那么多代码,只需要简单打印一下就可以了。av_log_default_callback()之所以会那么复杂,主要是因为他还包含了很多的功能,比如说根据Log级别的不同将输出的文本设置成不同的颜色等等。下图显示了不同级别的Log不同的背景颜色。
下面看一下av_log_default_callback()的源代码大致的流程:
(1)如果输入参数level大于系统当前的日志级别av_log_level,表明不需要做任何处理,直接返回。
(2)调用format_line()设定Log的输出格式。
(3)调用colored_fputs()设定Log的颜色。
format_line(), av_log_format_line()
format_line()用于设定Log的输出格式。它本身并不是一个FFmpeg的API,但是FFmpeg有一个API函数av_log_format_line()调用了这个函数。av_log_format_line()的声明如下所示。
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- void av_log_format_line(void *ptr, int level, const char *fmt, va_list vl,
- char *line, int line_size, int *print_prefix);
av_log_format_line()的定义如下所示。
- void av_log_format_line(void *ptr, int level, const char *fmt, va_list vl,
- char *line, int line_size, int *print_prefix)
- {
- AVBPrint part[4];
- format_line(ptr, level, fmt, vl, part, print_prefix, NULL);
- snprintf(line, line_size, "%s%s%s%s", part[0].str, part[1].str, part[2].str, part[3].str);
- av_bprint_finalize(part+3, NULL);
- }
从代码中可以看出,首先声明了一个AVBPrint类型的数组,其中包含了4个元素;接着调用format_line()设定格式;最后将设置格式后的AVBPrint数组中的4个元素连接起来。
在这里遇到了一个结构体AVBPrint,它的定义位于libavutil\bprint.h,如下所示。
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- typedef struct AVBPrint {
- FF_PAD_STRUCTURE(1024,
- char *str;
- unsigned len;
- unsigned size;
- unsigned size_max;
- char reserved_internal_buffer[1];
- )
- } AVBPrint;
AVBPrint的注释代码很长,不再详细叙述。在这里只要知道他是用于打印字符串的缓存就可以了。它的名称BPrint的意思应该就是“Buffer to Print”。其中的str存储了将要打印的字符串。
format_line()函数的定义如下所示。
- static void format_line(void *avcl, int level, const char *fmt, va_list vl,
- AVBPrint part[4], int *print_prefix, int type[2])
- {
- AVClass* avc = avcl ? *(AVClass **) avcl : NULL;
- av_bprint_init(part+0, 0, 1);
- av_bprint_init(part+1, 0, 1);
- av_bprint_init(part+2, 0, 1);
- av_bprint_init(part+3, 0, 65536);
-
- if(type) type[0] = type[1] = AV_CLASS_CATEGORY_NA + 16;
- if (*print_prefix && avc) {
- if (avc->parent_log_context_offset) {
- AVClass** parent = *(AVClass ***) (((uint8_t *) avcl) +
- avc->parent_log_context_offset);
- if (parent && *parent) {
- av_bprintf(part+0, "[%s @ %p] ",
- (*parent)->item_name(parent), parent);
- if(type) type[0] = get_category(parent);
- }
- }
- av_bprintf(part+1, "[%s @ %p] ",
- avc->item_name(avcl), avcl);
- if(type) type[1] = get_category(avcl);
-
- if (flags & AV_LOG_PRINT_LEVEL)
- av_bprintf(part+2, "[%s] ", get_level_str(level));
- }
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- av_vbprintf(part+3, fmt, vl);
-
- if(*part[0].str || *part[1].str || *part[2].str || *part[3].str) {
- char lastc = part[3].len && part[3].len <= part[3].size ? part[3].str[part[3].len - 1] : 0;
- *print_prefix = lastc == '\n' || lastc == '\r';
- }
- }
从代码中可以看出,其分别处理了AVBPrint类型数组part的4个元素。由此我们也可以看出FFmpeg一条Log可以分成4个组成部分。在这里涉及到几个与AVBPrint相关的函数,由于篇幅的关系,不再分析它们的源代码,仅仅列出它们的定义:
初始化AVBPrint的函数av_bprint_init()。
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- void av_bprint_init(AVBPrint *buf, unsigned size_init, unsigned size_max);
向AVBPrint添加一个字符串的函数av_bprintf()。
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- void av_bprintf(AVBPrint *buf, const char *fmt, ...) av_printf_format(2, 3);
向AVBPrint添加一个字符串的函数av_vbprintf (),注意与av_bprintf()的不同在于其第3个参数不一样。
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- void av_vbprintf(AVBPrint *buf, const char *fmt, va_list vl_arg);
我们可以瞄一眼av_bprintf()的定义,位于libavutil\bprint.c,如下所示。
- void av_bprintf(AVBPrint *buf, const char *fmt, ...)
- {
- unsigned room;
- char *dst;
- va_list vl;
- int extra_len;
-
- while (1) {
- room = av_bprint_room(buf);
- dst = room ? buf->str + buf->len : NULL;
- va_start(vl, fmt);
- extra_len = vsnprintf(dst, room, fmt, vl);
- va_end(vl);
- if (extra_len <= 0)
- return;
- if (extra_len < room)
- break;
- if (av_bprint_alloc(buf, extra_len))
- break;
- }
- av_bprint_grow(buf, extra_len);
- }
可以看出av_bprintf()实际上调用了系统的vsnprintf()完成了相应的功能。
看完以上几个与AVBPrint相关函数之后,就可以来看一下format_line()的代码了。例如,part[0]对应的是目标结构体的父结构体的名称(如果父结构体存在的话);其打印格式形如“[%s @ %p]”,其中前面的“%s”对应父结构体的名称,“%p”对应其所在的地址。part[1]对应的是目标结构体的名称;其打印格式形如“[%s @ %p]”,其中前面的“%s”对应本结构体的名称,“%p”对应其所在的地址。part[2]用于输出Log的级别,这个字符串只有在flag中设置AV_LOG_PRINT_LEVEL的时候才能打印。part[3]则是打印原本传送进来的文本。将format_line()函数处理后得到的4个字符串连接其来,就可以的到一条完整的Log信息。下面图显示了flag设置AV_LOG_PRINT_LEVEL后的打印出来的Log的格式。
默认情况下不设置flag打印出来的格式如下所示。
colored_fputs()
colored_fputs()函数用于将输出的文本“上色”并且输出。在这里有一点需要注意:Windows和Linux下控制台程序上色的方法是不一样的。Windows下是通过SetConsoleTextAttribute()方法给控制台中的文本上色;linux下则是通过添加一些ANSI控制码完成上色。
Linux下控制台文字上色的方法
Linux下控制台颜色是通过添加专用数字来选择的。这些数字夹在 "\e["和 "m"之间。如果指定一个以上的数字,则用分号将它们分开。
举几个例子:
(1)第一个数字(31)为前景颜色(红色);第二个数字为(42)背景颜色(绿色)
(2)使用"\e[0m"序列将颜色重新设置为正常值
- echo -e "\e[0m" 或 echo -e "\033[0m"
(3)颜色对应关系如下所示:
\e[30m -- \e[37m 设置前景色(字体颜色)
echo -e "\e[30m" 灰色
echo -e "\e[31m" 红色
echo -e "\e[32m" 绿色
echo -e "\e[33m" 黄色
echo -e "\e[34m" 蓝色
echo -e "\e[35m" 紫色
echo -e "\e[36m" 淡蓝色
echo -e "\e[37m" 白色
\e[40m -- \e[47m 设置背景色
echo -e "\e[40m" 灰色
echo -e "\e[41m" 红色
echo -e "\e[42m" 绿色
echo -e "\e[43m" 黄色
echo -e "\e[44m" 蓝色
echo -e "\e[45m" 紫色
echo -e "\e[46m" 淡蓝色
echo -e "\e[47m" 白色
具体到编程中,printf() 颜色设置示例代码如下所示。
- int main()
- {
- printf("\e[31m Hello World. \e[0m \n");
- return 0;
- }
Windows下控制台文字上色的方法
Windows下控制台颜色是通过SetConsoleTextAttribute()函数完成的。SetConsoleTextAttribute()函数的原型如下所示。
- BOOL SetConsoleTextAttribute(HANDLE hConsoleOutput, WORD wAttributes);
其中2个参数的含义如下所示:
hConsoleOutput:指向控制台的句柄。
wAttributes:文本属性。
hConsoleOutput可以选择以下3种句柄:
STD_INPUT_HANDLE:
标准输入的句柄
STD_OUTPUT_HANDLE:
标准输出的句柄
STD_ERROR_HANDLE:
标准错误的句柄
wAttributes可以控制前景色和背景色:
FOREGROUND_BLUE:
字体颜色:蓝
FOREGROUND_GREEN:
字体颜色:绿
FOREGROUND_RED:
字体颜色:红
FOREGROUND_INTENSITY:
前景色高亮显示
BACKGROUND_BLUE:
背景颜色:蓝
BACKGROUND_GREEN:
背景颜色:绿
BACKGROUND_RED:
背景颜色:红
BACKGROUND_INTENSITY
背景色高亮显示
控制台文本上色demo代码如下所示。
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- #include <stdio.h>
- #include <windows.h>
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- int main()
- {
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_RED);
- printf("red\n");
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_GREEN);
- printf("green\n");
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_BLUE);
- printf("blue\n");
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN);
- printf("red+green=yellow\n");
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_RED|FOREGROUND_BLUE);
- printf("red+blue=purple\n");
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_BLUE);
- printf("green+blue=cyan\n");
- SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), FOREGROUND_RED|BACKGROUND_GREEN);
- printf("Add background\n");
-
-
- return 0;
- }
程序的运行结果如下图所示。
colored_fputs()源代码
下面看一下colored_fputs()函数的源代码。
- static void colored_fputs(int level, int tint, const char *str)
- {
- int local_use_color;
- if (!*str)
- return;
-
- if (use_color < 0)
- check_color_terminal();
-
- if (level == AV_LOG_INFO/8) local_use_color = 0;
- else local_use_color = use_color;
-
- #if defined(_WIN32) && !defined(__MINGW32CE__) && HAVE_SETCONSOLETEXTATTRIBUTE
- if (local_use_color)
- SetConsoleTextAttribute(con, background | color[level]);
- fputs(str, stderr);
- if (local_use_color)
- SetConsoleTextAttribute(con, attr_orig);
- #else
- if (local_use_color == 1) {
- fprintf(stderr,
- "\033[%d;3%dm%s\033[0m",
- (color[level] >> 4) & 15,
- color[level] & 15,
- str);
- } else if (tint && use_color == 256) {
- fprintf(stderr,
- "\033[48;5;%dm\033[38;5;%dm%s\033[0m",
- (color[level] >> 16) & 0xff,
- tint,
- str);
- } else if (local_use_color == 256) {
- fprintf(stderr,
- "\033[48;5;%dm\033[38;5;%dm%s\033[0m",
- (color[level] >> 16) & 0xff,
- (color[level] >> 8) & 0xff,
- str);
- } else
- fputs(str, stderr);
- #endif
-
- }
从colored_fputs()的源代码中可以看出如下流程:
首先判定根据宏定义系统的类型,如果系统类型是Windows,那么就调用SetConsoleTextAttribute()方法设定控制台文本的颜色,然后调用fputs()将Log记录输出到stderr(注意不是stdout);如果系统类型是Linux,则通过添加特定字符串的方式设定控制台文本的颜色,然后将Log记录输出到stderr。
至此FFmpeg的日志输出系统的源代码就分析完毕了。
雷霄骅
leixiaohua1020@126.com
http://blog.csdn.NET/leixiaohua1020