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LockBits in GDI+

发布时间：March 31, 2011 分类：技术

什么东西一旦追求起效率来最终还是要归到比较底层的操作，比如 GDI 中直接操作位图数据就要用 GetDIBits / SetDIBits（或者已经废弃的 GetBitmapBits / SetBitmapBits）。因为最近要处理的都是 GDI 处理不了的 PNG 格式图片，所以还是用上了 GDI+。GDI+ 中直接操作 Bitmap 的数据就要用 LockBits / UnlockBits 了。

第一眼看见 Bitmap::LockBits 的声明我就比较晕：

Status LockBits(const Rect *rect,
                UINT flags,
                PixelFormat format,
                BitmapData *lockedBitmapData
);

不过说实话，整个 GDI+ 库的风格相对于 M$ 的其它库来说已经是很清新脱俗了 :)

rect

要锁定的矩形区域，一般都是锁定整个图像大小。（吐槽：为神马不能传 NULL 进去表示全图啊～）

flags

锁定区域要进行读操作还是写操作，以及是否自己分配缓冲区。（看着比较不顺眼的 UINT 类型可取的值其实是 enum）

format

锁定区域所需的像素格式，如果和图片本身的格式不符，GDI+ 会自动进行转换。

lockedBitmapData

输出锁定区域信息，成员变量 Scan0 会指向被锁定的像素区域（如果 flags 里指定自己分配缓冲区的话，系统只是往 Scan0 所指缓冲区写数据）。

那么锁定全图进行读操作就是：

int w = bmp->GetWidth();
int h = bmp->GetHeight();
BitmapData bmpData;
bmp->LockBits(Rect(0, 0, w, h), ImageLockModeRead, PixelFormat32bppARGB, &bmpData);

锁定完图像区域，就可以对得到的 BitmapData 进行操作了。BitmapData 包含了被锁定区域的长、宽、格式、指针信息。取坐标 (x, y) 的像素颜色可以用：

unsigned int *pData = reinterpret_cast<unsigned int *>(bmpData.Scan0);
int stride = bmpData.Stride;
unsigned int color = pData[y * stride / 4 + x]; // color= 0xAARRGGBB

有一个比较特别的 Stride 成员，它表示「一行」图像对应的缓冲区所实际占用的字节数（因为位图文件有一条变态的规则：图片数据在存储时每一行字节数必须是 4 的倍数，如果真实图片数据宽度不是 4 的倍数则需要用垃圾数据补齐不足的字节数，于是就造成了 Stride ≠ Width 的现象，即所谓的字节对齐）。

对于图片数据操作完以后要记得对锁定区域进行解锁：

bmp->UnlockBits(&bmpData);

这样一来就功德圆满了。

嗯～这段笔记就是这样，这真是有意义的一天啊～

自己提供缓冲区

咳咳～距刚刚写这篇东西已经有大半年了，在仔细看 GDI+ 的文档时又发现了些有用的东东。

正如你所看到的，上边所说的「LockBits → 读写 bmpData.San0 → UnlockBits」的三部曲其实并不与 GDI 中的 GetDIBits / SetDIBits 完全对应。至少后者是直接从位图中读取数据到我们自己提供的颜色缓冲区、直接从自己的颜色缓冲区写到位图中去，而前者却需要在 Lock 后一行一行、甚至一个像素一个像素地手动交换。

好消息是 Bitmap::LockBits 的 flags 参数除了可以传入 ImageLockModeRead 和 ImageLockModeWrite 外还可以同时或上一个 ImageLockModeUserInputBuf。这个标志位表示让 LockBits 使用我们传入的 BitmapData 中的缓冲区信息来进行读写，而不是由它来分配、我们来读写。

举个栗子 :)

int w = bmp->GetWidth();
int h = bmp->GetHeight();
unsigned int *buffer = new unsigned int[w * h * 4]; // 缓冲区，以 32 位色 ARGB 模式读取
BitmapData bmpData;
bmpData.Width  = w;
bmpData.Height = h;
bmpData.Stride = w * 4; // 缓冲区每行大小，自行分配，每行就没有多余字节了
bmpData.Scan0  = buffer;
bmpData.PixelFormat = PixelFormat32bppARGB;
bmpData.Reserved = NULL;
bmp->LockBits(Rect(0, 0, w, h),
              ImageLockModeRead | ImageLockModeUserInputBuf,
              PixelFormat32bppARGB,
              &bmpData);
bmp->UnlockBits(&bmpData);