SuperCollider: 前戏

SuperCollider：前戏

by Bruce Ding

SuperCollider是什么？ SuperCollider是⼀一个⾯面向对象的（object-oriented）的编程语⾔言，⽤用来进⾏行声⾳音合成（sound synthesis）和数据信号处理（digital signal processing）。 SuperCollider包括两个部分：语⾔言（⽤用来输⼊入代码）+服务器（声⾳音合成和计算实际发⽣生的地 ⽅方）。这两个部分通过在UDP或者TCP上⼀一个叫做Open Sound Control(OSC)的协议进⾏行通 讯。也就是说，SuperCollider天⽣生就有在多个设备上协作的能⼒力，这对于现场表演来说显然很 具优势。当然，⼤大多数的时候这两个部分是在同⼀一个机器上运⾏行的。

开启服务器 如上所说，为了能够看到代码的效果，我们需要传输代码到服务器进⾏行运算，⼀一个最为⽅方便的 办法就是建⽴立和本地服务器的通讯。开启的方法是在菜单栏点击“Language-Boot Server”或 者使用快捷键“Cmd+B”。 因为SC默认的本地服务器变量是s，所以我们还可以⽤用如下的代码打开 s.boot; 或者停 ⽌止 s.quit; 服务器。当然，你也可以更加直⽩白⼀一点，将本地服务器称为“Server.local”，所以 上⾯面的代码也可以写成 Server.local.boot; Server.local.quit 。 在编译代码的时候，我们⼀一般会让本地服务器⼀一直处于运⾏行的状态。

Hello, World! 开启服务器之后，我们就可以开始尝试编译代码啦！这⾥里先简单讲讲SC3.6的编译界⾯面和运⾏行 代码的⽅方法。 打开程序之后，你看到的窗⼝口⾥里左边是代码输⼊入的地⽅方，右上⾓角是帮助窗⼝口，右下⾓角是Post Window（就是发布程序结果的地⽅方）。 如果要运⾏行⼀一⾏行代码，需要在代码⾏行⾥里的任何位置单 击“Enter”键。注意：Enter和Return键是不同的，在Mac上，Enter=Shift+Return。另外，需要 留意，SC并不会运行所有的代码，而只是运行你自己选中的代码或光标所在行。 我特别喜欢和别⼈人说的⼀一个笑话是，⽂文科⽣生学编程就是学会了⽤用⼀一百种⽅方法写“Hello, World!”。 可是不管怎么样，这仍然是⼀一个很好的练习，在SC⾥里，这仍然不出意外地简单： "Hello, World!".postln

如果⼀一切正常，你会在Post Window看到

Hello, World!

Hello, World!

你之所以会看到两次，是因为SC总是会汇报它所进⾏行的最后⼀一个动作。

Make Some Nosies 既然我们已经和世界打过招呼，就不如继续go ahead and make some noise. :) 在SC⾥里，最⽅方便的造声办法就是使⽤用函数。⽐比如，尝试在SC⾥里运⾏行下⾯面的代码（记得先开启 本地服务器）： { SinOsc.ar(440, 0, 0.1)}.play;

好了，如果⼀一切顺利，你应该能听到⼀一些声⾳音。如果想要停⽌止，使⽤用快捷键“cmd+.”。

面向对象的编程（OPP） 我们不妨在此时回过头看看之前提到过的“⾯面向对象（Object-oriented）”这个概念。“⾯面向对象 编程”是⼀一种计算机编程架构，它的⼀一条基本原则就是将计算机程序视作由单个能够起到⼦子程 序作⽤用的单元或对象组合⽽而成。为了实现整体运算，每个对象都能够接收信息、处理数据和向 其它对象发送信息。这样讲是不是有点难懂。⼀一个简单的对⽐比可能可以帮助你。我们常把⾯面向 对象和⾯面向过程这两种编程哲学进⾏行对⽐比。如果描述狼吃⽺羊这件事，⾯面向过程的写法将强调 吃，会写成 吃(狼,⽺羊) ，⽽而⾯面向对象的将强调对象，写成 狼.吃(⽺羊) 。当然，这两种写法都把 这件事情说清楚了，并没有什么本质区别。但如果我们要表述整个⾷食物链，两者的区别就出来 了。⾯面向过程的写法需要我们定义每⼀一种吃的可能，⽽而⾯面向对象的写法需要我们定义每⼀一个对 象。⾯面向对象的优势在于可以对对象进⾏行分类，每次增加对象的时候只要找到它在分类⾥里的位 置，便可以⾃自动“继承”某类对象的属性，⼤大⼤大⽅方便了我们对这种复杂系统的描述。也就是所谓 的“封装、继承、多态”的特点。（当然，⾯面向过程的写法也有其⾃自⾝身的优势，但这⾥里就不做展 开讨论了。）

函数 ⼀一般⽽而⾔言，⼀一个函数就是⼀一段可以被重复使⽤用的代码。在SC⾥里，函数也是⼀一种对象。⼀一个对 象可以接受我们给它的指令，这些指令被称为method(⽅方法，或称成员函数)，能被某个 message调⽤用，它的基本格式是 someObject.someMessage 。对任⼀一对象来说，每个 message召唤/运⾏行⼀一种特定的method。但不同类型的对象也许会有同名的method，但可能会 对同样的message做出不同的回应。这⾥里我们涉及到了OPP⾥里⾮非常重要的特性。以“value”这个 消息为例，所有SC⾥里的对象都可以接受这个消息，这就意味着通过使⽤用这个消息，不同的对 象之间可以互换（⾄至少在能够返回⼀一些有意义的值这个意义上来说）。⽐比如说：

f={arg a; a.value+3}; f.value(3); g={3.0.rand;}; f.value(g)

另外，函数还有引数，也就是运⾏行时pass给函数的值。⽐比如说我们要做⼀一个加法的函数，我们 可以这样写 ( f={arg a,b; a+b;}; f.value(1,2); )

引数在函数的开始时⽤用“arg”来declare，之后你就可以像使⽤用变量那样引⽤用它们。 在SC⾥里，你 可以使⽤用关键词来指定引数值。⽐比如： f={arg a, b, c, d; (a-b)*c+d}; f.value(b:2, d:4, a:1, c:6);

注意：SC并不遵守四则运算的优先顺序，⽽而是按照先后顺序进⾏行运算的。 在SC⾥里，另⼀一个declare引数的⽅方法是使⽤用“|argument|”，⽐比如 f={arg a, b; a+b}; 和 g= {|a,b|a+b}; 是⼀一样的。 在函数⾥里，我们也可以使⽤用“var”来定义变量，⽐比如： ( f = { arg a, b; var firstResult, finalResult; firstResult = a + b; finalResult = firstResult * 2; finalResult; }; f.value(2, 3); // (2 + 3) * 2 = 10 )

变量只在⼀一定范围内有效。在函数内定义的变量只在该函数内有效，也就是定义函数时{}之间 的部分。⽐比如： f = { var xixi; xixi = 3; xixi; }; f.value;//有效 xixi; //⽆无效

当然，如果你在⼀一个代码块的开头定义了⼀一个变量，那么这个变量的有效范围就是这个块，也 就是()之间的部分。⽐比如： ( var myFunc; myFunc = { |input| input.postln; }; myFunc.value("foo"); myFunc.value("bar"); ) myFunc; // 超出范围，⽆无效

函数与类（class） 有了以上的基本知识之后，我们就可以回头来看之前的那段代码 { SinOsc.ar(440, 0, 0.1)}.play;

{}之间包括的是⼀一个函数，我们对这个函数进⾏行了play这个method，对这个函数来说，play意 味着evaluate⾃自⾝身并将结果在服务器上播放出来。如果没有指定特定的服务器，那么这个动作 将在默认服务器上进⾏行，也就是本地服务器。 让我们仔细看⼀一下{}⾥里发⽣生了什么：我们召唤了⼀一个叫“SinOsc”的东西，然后给它发了⼀一个 叫“ar”的消息，并给了⼏几个引数。实际上，“SinOsc”是⼀一个类，⼀一个令⼈人兴奋的概念。 ⼀一个对象就是⼀一些数据以及⼀一系列可对数据进⾏行的操作。也许有很多对象属于同⼀一个类型，它 们被叫做instance。类型本⾝身就是对象的类。⼀一个对象的类会定义它的数据（⼜又称instance变 量）和⽅方法。另外，它也可能会定义⼀一些专属的⽅方法和⼀一些被所有instance共享的数据，它们 被称作类⽅方法和类变量。 在SC⾥里，类的名字以⼤大写字母开头，所以是很容易辨认的。 类是你⽤用来⽣生成对象的，就像是某种模板。你可以⽤用⼀一些类⽅方法，⽐比如".new"来⽣生成新的对 象，在“SinOsc”⾥里，这个类⽅方法是".ar"（和".kr"）。".ar"将返回⼀一个对象，⼀一个instance，⽽而 引数将影响这个对象的数据以及它的⾏行为。 好了，那么上边的代码的意思就是：命SinOsc⽣生成⼀一个⾃自⼰己的instance，这个instance的频率 是440赫兹，phase是0，mul是0.1。所有这样的对象在SC⾥里都被称作“unit of generators” 或 者“UGens”，也就是⽣生成声⾳音或者控制信号的对象。