在 VC 中自建操作 BMP 位圖文件的類

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?????? 作者： ??? 賈暾

西安萬山軟件有限公司

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有編程經(jīng)驗(yàn)的程序員都知道：要使應(yīng)用程序的界面美觀不可避免的要使用大量位圖。現(xiàn)在流行的可視化編程工具對位圖的使用提供了很好的支持，被稱為三大可視化開發(fā)工具的 VB 、 VC 、 Delphi 通過封裝位圖對象對位圖使用提供了很好的支持： VB 提供了兩個(gè)功能很強(qiáng)的對象： PictureBox 及 Image ，通過使用它們，裝載、顯示位圖變得非常容易。 Delphi 中也提供了一個(gè)位圖對象： TImage ，它的功能與用法與 VB 中的 Image 類似。在 VC 中通過使用設(shè)備相關(guān)類 CDC 與 GDI 對象類 CBitmap 來完成位圖的操作。

然而在 VC 中使用 CBitmap 類必須將 BMP 位圖裝入資源中，然后通過類 CBitmap 的成員函數(shù)使用它，在通過 CDC 類的成員函數(shù)操作它。這樣做有兩點(diǎn)缺陷：將位圖裝入資源導(dǎo)致可執(zhí)行文件增大，不利于軟件發(fā)行；只能使用資源中有限的位圖，無法選取其它位圖。而且 BMP 位圖文件是以 DIB （設(shè)備無關(guān)位圖）方式保存， BMP 位圖裝入資源后被轉(zhuǎn)換為 DDB （設(shè)備相關(guān)位圖），類 CBitmap 就是對一系列 DDB 操作的 API 函數(shù)進(jìn)行了封裝，使用起來有一定的局限性，不如 DIB 可以獨(dú)立于平臺特性。

要彌補(bǔ)使用資源位圖的兩點(diǎn)不足，就必須直接使用 BMP 位圖文件。 VC 的示例中提供了一種方法讀取并顯示 BMP 位圖文件，但使用起來相當(dāng)?shù)穆闊Ｊ紫仁褂?/span> API 函數(shù) GlobalAlloc 分配內(nèi)存并創(chuàng)建 HDIB 位圖句柄，所有操作只能直接讀寫內(nèi)存，然后通過 StrechDIBits 及 SetDIBsToDevice 函數(shù)來顯示于屏幕上，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

因此筆者通過研究類 CBitmap 的封裝與 DIB 結(jié)構(gòu)，使用 Win32 中提供的新函數(shù)，建立了一個(gè)專用于操作 BMP 文件的類，而且完全仿照類 CBitmap 的實(shí)現(xiàn)：從類 CGdiObject 派生，新類的所有接口與類 CBitmap 的部分接口完全相同。這樣對于習(xí)慣使用 CBitmap 類接口用法的程序員來說兩者的接口在使用上沒有什么分別。

首先我們先簡單介紹一下 DIB 的結(jié)構(gòu)。 DIB 位圖既可以存在于內(nèi)存，也可以以文件形式保存在磁盤上（ BMP 文件）。所有 DIB 都包含兩部分信息：位圖信息（ BITMAPINFO ），包括位圖信息頭和顏色表；位圖數(shù)據(jù)。對于內(nèi)存中 DIB 的只要有上述兩部分就行，而對于 DIB 文件則還要加上位圖文件頭。兩種結(jié)構(gòu)如圖所示：

?DIB?????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??DIB 文件

?

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

??????????????????????????????????????????? 位圖信息頭（BITMAPINFOHEADER）
位圖文件頭（ BITMAPFILEHEADER ）????????? ??位圖信息頭（BITMAPINFOHEADER）

?顏色表（RGBQUAD）?????????????????????????顏色表（RGBQUAD）

位圖數(shù)據(jù)??????????????????????????????????????????????????????????????????????? 位圖數(shù)據(jù)

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?

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其次， Win32 中提供了一個(gè)新函數(shù) CreateDIBSection ，通過它可以創(chuàng)建一個(gè)存儲 DIB 位的內(nèi)存區(qū)域，既可以執(zhí)行相應(yīng)的 GDI 操作，又可以直接通過指向 DIB 位區(qū)域的指針方位 DIB 位區(qū)域。這是一個(gè)非常有用的函數(shù)，通過它我們可以用 DIB 替代 DDB 。

在了解了相應(yīng)的知識后，我們可以自己由類 CGdiObject 派生一個(gè)操作 BMP 文件的類： CBitmapFile 。

在自己編寫類時(shí)有兩點(diǎn)值得注意：

1.??? 在 BitmapFile.h 文件中定義類 CBitmapFile, 首先必須聲明類 CBitmapFile 是從類 CGdiObject 中公有派生。然后在類中首先使用宏 DECLARE_DYNAMIC （ CBitmapFile ）表明新類的最高父類是類 CObject ，是符合 MFC 的類庫規(guī)范。緊接著宏 DECLARE_DYNAMIC 的是聲明靜態(tài)函數(shù) FromHandle ，這兩個(gè)聲明必須放在類定義的最前面。

2.??? 在 BitmapFile.cpp 文件中類的成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)前加上 IMPLEMENT_DYNAMIC(CBitmapFile,CGdiObject); 表明類 CBitmapFile 直接派生于類 CGdiObject 。

在類 CBitmapFile 的聲明中有三個(gè)函數(shù)與類 Cbitmap 中的定義稍有不同：

1． 在類 CbitmapFile 中 LoadBitmap 函數(shù)的參數(shù)是 LPCTSTR 型，保存的是 BMP 文件的文件名。

2． 在類 CbitmapFile 中 CreateBitmap 函數(shù)的參數(shù)中少了參數(shù) nPlanes ，在函數(shù)內(nèi)部默認(rèn)為 1 。

3． 在類 CbitmapFile 中 CreateBitmapIndirect 函數(shù)的參數(shù)中多了參數(shù) lpBits ，它指向指定位圖 DIB 位的內(nèi)存區(qū)域。

在成員函數(shù)中最重要的是函數(shù) CreateBitmapIndirect 和函數(shù) LoadBitmap ：

1． 在函數(shù) CreateBitmapIndirect 中使用函數(shù) CreateDIBSection 創(chuàng)建了一個(gè)以兼容 DC 為基礎(chǔ)的 HBITMAP 句柄，并用繼承自類 CGdiObject 的函數(shù) Attach 把它與類 CGdiObject 的句柄 m_hObject 關(guān)聯(lián)起來。然后將指定位圖的 DIB 位圖數(shù)據(jù)拷貝到由函數(shù) CreateDIBSection 創(chuàng)建的 DIB 位的內(nèi)存區(qū)域。

2． 在函數(shù) LoadBitmap 中首先從指定文件名的文件中讀取以結(jié)構(gòu) BITMAPFILEHEADER 為大小的數(shù)據(jù)塊，然后由文件頭標(biāo)志判斷文件是否為 BMP 位圖文件，然后由 BITMAPFILEHEADER 中 bfSize 保存的文件大小與文件的真實(shí)大小比較文件是否有損壞，再由 BITMAPFILEHEADER 中 bfOffBits 與 BITMAPFILEHEADER 結(jié)構(gòu)大小相減計(jì)算出位圖信息頭和顏色表一共的大小，動態(tài)申請一塊空間保存位圖信息頭和顏色表信息，再由 BITMAPFILEHEADER 中 bfSize 與 bfOffBits 相減計(jì)算出 DIB 位圖數(shù)據(jù)的大小，動態(tài)申請一塊空間保存 DIB 位圖數(shù)據(jù)，最后調(diào)用成員函數(shù) CreateBitmapIndirect 來創(chuàng)建 DIB 位圖。

在應(yīng)用程序的 OnPaint （）事件中繪制 DIB 位圖的方法與使用類 CBitmap 時(shí)繪制位圖的方法完全相同，但有一點(diǎn)要注意的是由于 CDC 類沒有提供返回新類 CBitmapFile 指針類型的將 DIB 位圖選入內(nèi)存的 SelectObject 函數(shù)，所以在使用 SelectObject 時(shí)要將返回類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 CbitmapFile * 類型。

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附源文件

//??? 文件描述：定義類 CBitmapFile ，此類是用于讀取 BMP 文件，涉及讀取、

//??????????? ?? 建立及一系列常用的操作。

//??? 文件名： ? BitmapFile.h

#ifndef _CBITMAPFILE_H_

#define _CBITMAPFILE_H_

?

class CBitmapFile : public CGdiObject

{

?????? DECLARE_DYNAMIC(CBitmapFile)

?

public:

?????? static CBitmapFile* PASCAL FromHandle(HBITMAP hBitmap);

?

// Constructors

?????? CBitmapFile();

?

?????? BOOL LoadBitmap(LPCTSTR lpszFileName);

?????? BOOL CreateBitmap(int nWidth, int nHeight, UINT nBitCount, const void* lpBits);

?????? BOOL CreateBitmapIndirect(LPBITMAPINFO lpBitmapInfo, const void* lpBits);

?

// Attributes

?????? operator HBITMAP() const;

?????? int GetBitmap(BITMAP* pBitMap);

?

protected:

// Attributes

?????? int GetColorNumber(WORD wBitCount);

?

public:

// Operations

?????? DWORD SetBitmapBits(DWORD dwCount, const void* lpBits);

?????? DWORD GetBitmapBits(DWORD dwCount, LPVOID lpBits);

?

// Implementation

public:

?????? virtual ~CBitmapFile();

};

?

#endif

?

//

//??? 文件描述：類 CBitmapFile 內(nèi)成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

//??? 文件名： ? BitmapFile.cpp

//?????????????????????????????????????????????????????????????????

?

#include "BitmapFile.h"

#include <memory.h>

?

IMPLEMENT_DYNAMIC(CBitmapFile,CGdiObject);

?

CBitmapFile* PASCAL CBitmapFile::FromHandle(HBITMAP hBitmap)

{

?????? return (CBitmapFile*) CGdiObject::FromHandle(hBitmap);

}

?

CBitmapFile::CBitmapFile()

{

}

?

BOOL CBitmapFile::LoadBitmap(LPCTSTR lpszFileName)

{

?????? CFile file;

?????? if(!file.Open(lpszFileName,CFile::modeRead|CFile::shareDenyWrite))

?????? {

????????????? MessageBox(NULL,"BMP file open error!","warning",MB_OK);

????????????? return FALSE;

?????? }

?

?????? BITMAPFILEHEADER bfhHeader;

?????? file.Read(&bfhHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER));

?

?????? if(bfhHeader.bfType!=((WORD) ('M'<<8)|'B'))

?????? {

????????????? MessageBox(NULL,"The file is not a BMP file!","warning",MB_OK);

????????????? return FALSE;

?????? }

?

?????? if(bfhHeader.bfSize!=file.GetLength())

?????? {

????????????? MessageBox(NULL,"The BMP file header error!","warning",MB_OK);

????????????? return FALSE;

?????? }

?

?????? UINT uBmpInfoLen=(UINT) bfhHeader.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER);

?????? LPBITMAPINFO lpBitmap=(LPBITMAPINFO) new BYTE[uBmpInfoLen];

?????? file.Read((LPVOID) lpBitmap,uBmpInfoLen);

?

?????? if((* (LPDWORD)(lpBitmap))!=sizeof(BITMAPINFOHEADER))

?????? {

????????????? MessageBox(NULL,"The BMP is not Windows 3.0 format!","warning",MB_OK);

????????????? return FALSE;

?????? }

?

?????? DWORD dwBitlen=bfhHeader.bfSize - bfhHeader.bfOffBits;

?????? LPVOID lpBits=new BYTE[dwBitlen];

?????? file.ReadHuge(lpBits,dwBitlen);

?????? file.Close();

??????

?????? BOOL bSuccess=CreateBitmapIndirect(lpBitmap, lpBits);

?????? delete lpBitmap;

?????? delete lpBits;

?

?????? if(!bSuccess)

????????????? return FALSE;

?

?????? return TRUE;

}

?

BOOL CBitmapFile::CreateBitmap(int nWidth, int nHeight, UINT nBitCount,

???????????????????????????? const void* lpSrcBits)

{

?????? ASSERT(nBitCount==1||nBitCount==4||nBitCount==8

???????????????????? ||nBitCount==16||nBitCount==24||nBitCount==32);

?

?????? LPBITMAPINFO lpBitmap;

?????? lpBitmap=(BITMAPINFO*) new BYTE[sizeof(BITMAPINFOHEADER) +

?? ??????????????????????????????????????????? ????GetColorNumber(nBitCount) * sizeof(RGBQUAD)];

??????

?????? lpBitmap->bmiHeader.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER);

?????? lpBitmap->bmiHeader.biWidth=nWidth;

?????? lpBitmap->bmiHeader.biHeight=nHeight;

?????? lpBitmap->bmiHeader.biBitCount=nBitCount;

?????? lpBitmap->bmiHeader.biPlanes=1;

?????? lpBitmap->bmiHeader.biCompression=BI_RGB;

?????? lpBitmap->bmiHeader.biSizeImage=0;

?????? lpBitmap->bmiHeader.biClrUsed=0;

?

?????? BOOL bSuccess=CreateBitmapIndirect(lpBitmap, lpSrcBits);

?????? delete lpBitmap;

??????

?????? if(!bSuccess)

????????????? return FALSE;

??????

?????? return TRUE;

}

?

BOOL CBitmapFile::CreateBitmapIndirect(LPBITMAPINFO lpBitmapInfo, const void* lpSrcBits)

{

?????? DeleteObject();

?

?????? LPVOID lpBits;

?????? CDC *dc=new CDC;

?????? dc->CreateCompatibleDC(NULL);

?????? HBITMAP hBitmap=::CreateDIBSection(dc->m_hDC,lpBitmapInfo,DIB_RGB_COLORS,

????????????????????????????????????? &lpBits,NULL,0);

?

?????? ASSERT(hBitmap!=NULL);

??????

?????? delete dc;

??????

?????? Attach(hBitmap);

??????

?????? BITMAP bmp;

?????? GetBitmap(&bmp);

?????? DWORD dwCount=(DWORD) bmp.bmWidthBytes * bmp.bmHeight;

?

?????? if(SetBitmapBits(dwCount,lpSrcBits)!=dwCount)

?????? {

????????????? MessageBox(NULL,"DIB build error!","warning",MB_OK);

????????????? return FALSE;

?????? }

?

?????? return TRUE;

}

?

CBitmapFile::operator HBITMAP() const

{

?????? return (HBITMAP)(this == NULL ? NULL : m_hObject);

}

?

int CBitmapFile::GetBitmap(BITMAP* pBitMap)

{

?????? ASSERT(m_hObject != NULL);

?????? return ::GetObject(m_hObject, sizeof(BITMAP), pBitMap);

}

?

int CBitmapFile::GetColorNumber(WORD wBitCount)

{

?????? ASSERT(wBitCount==1||wBitCount==4||wBitCount==8

???????????????????? ||wBitCount==16||wBitCount==24||wBitCount==32);

?

?????? switch(wBitCount)

?????? {

?????? case 1:

????????????? return 2;

?????? case 4:

????????????? return 16;

?????? case 8:

????????????? return 256;

?????? default:

????????????? return 0;

?????? }

}

?

DWORD CBitmapFile::SetBitmapBits(DWORD dwCount, const void* lpBits)

{

?????? if(lpBits!=NULL)

?????? {

BITMAP bmp;

?????? GetBitmap(&bmp);

memcpy(bmp.bmBits,lpBits,dwCount);

?????? return dwCount;

?????? }

?????? else

????????????? return 0;

}

?

DWORD CBitmapFile::GetBitmapBits(DWORD dwCount, LPVOID lpBits)

{

?????? if(lpBits!=NULL)

?????? {

????????????? BITMAP bmp;

????????????? GetBitmap(&bmp);

????????????? memcpy(lpBits,bmp.bmBits,dwCount);

????????????? return dwCount;

?????? }

?????? else

????????????? return 0;

}

?

CBitmapFile::~CBitmapFile()

{

?????? CGdiObject::DeleteObject();

}