Bitmap位圖文件讀取、保存、屏幕截圖

雖然現在網上已經有很多位圖讀取、保存的文章，很多寫的都很詳細，提供的源代碼功能也很強大，但是我仍然要自己重寫一個位圖加載程序。主要是因爲這些大牛們的文章寫的太深奧了，代碼功能太強大了，以至於像我這樣的菜鳥讀不懂。所以，我要力求簡潔。省略掉一些細節，比方說調色板。爲了能夠方便容易操作，我的程序只支持24位以上的位圖文件加載。

        

       首先，瞭解下位圖文件的結構。24位以上的位圖文件包含3個部分：位圖文件頭（BITMAPFILEHEADER）、位圖信息頭(BITMAPINFOHEADER)、位圖數據。

下面是MSDN中兩個信息頭的具體定義：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
    WORD    bfType; //圖像類型：必須是‘BM’(BM的16進制編碼爲：0x4d42)
    DWORD   bfSize; //位圖文件大小。
    WORD    bfReserved1; //保留值。必須爲0
    WORD    bfReserved2; //保留值。必須爲0
    DWORD   bfOffBits; //從文件開頭到像素數據的偏移量。
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
    DWORD  biSize; //當前結構體的大小。
    LONG   biWidth; //位圖的寬度。單位是像素
    LONG   biHeight; //位圖高度。單位是像素
    WORD   biPlanes; //位圖平面個數。必須是1
    WORD   biBitCount //位圖的位數，也就是位圖深度。可以是1、4、8、16、24、32。16位以下的位圖文件含有調色板信息。
        DWORD  biCompression; //壓縮方式。位圖沒有壓縮，賦予BI_RGB參數（也就是0）。
    DWORD  biSizeImage; //位圖數據佔用的字節數。可以設置爲默認值0。
    LONG   biXPelsPerMeter; //指定目標設備水平分辨率，單位是每米的像素個數。可設置爲0
    LONG   biYPelsPerMeter; //指定目標設備垂直分辨率，同上。
    DWORD  biClrUsed; //指定本圖像實際用到的像素。可設置爲0
    DWORD  biClrImportant; //指定本圖像重要的顏色個數。可設置爲0，表示所有顏色都重要。
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

接下來就是位圖數據了：

位圖按行存貯，位圖的寬度不等於位圖的行字節數。每個像素佔用 biBitCount/8 個字節，且每行佔用的字節數必須是4字節的整數倍！例如：101*101*24的位圖，行佔用字節數爲：101*3=303，而303%4！=0，所以行佔用字節數需修改爲304，此時位圖數據的實際大小爲304*101，上面的biSizeImage就可設置爲304*101。

下面是保存位圖文件的結構體填充例：

BITMAPFILEHEADER bmheader;
memset(&bmheader,0,sizeof(bmheader));
bmheader.bfType=0x4d42;     //圖像格式。必須爲'BM'格式。
bmheader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER); //從文件開頭到數據的偏移量
bmheader.bfSize = m_nWidthBytes*m_nHeight + bmheader.bfOffBits;//文件大小

BITMAPINFOHEADER bmInfo;
memset(&bmInfo,0,sizeof(bmInfo));
bmInfo.biSize = sizeof(bmInfo);
bmInfo.biWidth = m_nWidth;
bmInfo.biHeight = m_nHeight;
bmInfo.biPlanes = 1;
bmInfo.biBitCount =  m_nDeep;
bmInfo.biCompression = BI_RGB;

注：m_nWidthBytes 可這樣計算：int m_nWidthBytes = ((m_nWidth*m_nDeep/8 + 3)/4) * 4;

下面是一個用來創建DIB位圖，獲得HBITMAP句柄一個API。

HBITMAP CreateDIBSection(

  HDC hdc,                 // handle to DC

  CONST BITMAPINFO *pbmi,  // bitmap data

  UINT iUsage,             // data type indicator

  VOID **ppvBits,          // bit values

  HANDLE hSection,         // handle to file mapping object

  DWORD dwOffset           // offset to bitmap bit values

);

（這裏就不詳細介紹了，可以去百科裏看看，如：http://www.hudong.com/wiki/CreateDIBSection）

大致說下打開文件文件的流程：

1.讀入文件頭BITMAPFILEHEADER數據。

2.讀入位圖信息頭BITMAPINFOHEADER數據。

3.讀取位圖數據。

4.使用CreateDIBSection創建Dib位圖，將讀取到的數據拷貝給Dib位圖。

然後就可以使用Dib位圖句柄進行位圖的操作了。

保存文件流程：

1.填寫文件頭BITMAPFILEHEADER，並寫入文件。

2.填寫位圖信息頭BITMAPINFOHEADER，並寫入文件。

3.獲得位圖數據(GetBitmapBits，或者是在CreateDIBSection時，將數據地址記錄下來)，將數據寫入文件。

截圖功能（參考樣例見文章末尾）：

1.創建掩碼DC(CreateCompatibelDC)，掩碼位圖(CreateCompatibleBitmap)，將位圖選到DC中。

2.將 要截圖的窗口的DC內容拷貝(BitBlt)給掩碼DC（也就是拷貝到了掩碼位圖上了）。

3.接着就是上面說到的保存文件流程了。

附件：我將上面的操作封裝起來。

//DIBBitmap.h
#pragma once

class CDIBBitmap
{
public://方法

    CDIBBitmap(void);
    ~CDIBBitmap(void);

    bool create(HDC hdc,int width,int height,int deep);//創建位圖
    bool create(HDC hDC,HBITMAP hBitmap);//通過拷貝來創建位圖

    bool load(HDC hDC,char *szFileName);//從文件中價值位圖
    bool save(char *szFileName);//保存位圖到文件

    void clear(void);//清空數據

    void sampleRender(HDC hDC,int x,int y);//簡單顯示

public://屬性

    //獲得位圖
    inline HBITMAP getBitmap(void){ return m_hDibBmp; }
    //獲得數據
    inline BYTE * getBmpData(void){ return m_pBmpData; }
    //獲得寬度
    inline int  getWidth(void){ return m_nWidth; }
    //獲得高度
    inline int  getHeight(void){ return m_nHeight; }
    //獲得位深度
    inline int  getDeep(void){ return m_nDeep; }
    //獲得一行字節數
    inline int  getWidthBytes(void){ return m_nWidthBytes; }

protected://成員
    HBITMAP     m_hDibBmp;
    BYTE        *m_pBmpData;//指向位圖數據
    int         m_nWidth;   //寬度。(單位：像素pixel)
    int         m_nHeight;  //高度。pixel
    int         m_nDeep;    //深度。bit。深度必須大於24位
    int         m_nWidthBytes;//一行所需的字節數。必須是4字節的整數倍。
};

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <cassert>

#include "DIBBitmap.h"


class FileHoder
{
    FILE *m_pFile;

public:

    FileHoder(FILE *pFile)
        : m_pFile(pFile)
    {}

    ~FileHoder()
    {
        if (m_pFile) fclose(m_pFile);
    }
};

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
CDIBBitmap::CDIBBitmap(void)
{
    m_hDibBmp = NULL;
    m_pBmpData = NULL;
    m_nWidth = 0;   //寬度。(單位：像素pixel)
    m_nHeight = 0;  //高度。pixel
    m_nDeep = 0;    //深度。bit。深度必須大於24位
    m_nWidthBytes = 0;
}

CDIBBitmap::~CDIBBitmap(void)
{
    clear();
}

bool CDIBBitmap::create(HDC hdc, int width, int height, int deep)
{
    clear();

    m_nWidth = width;
    m_nHeight = height;
    m_nDeep = deep;
    m_nWidthBytes = ((m_nWidth*m_nDeep / 8 + 3) / 4) * 4;
    m_pBmpData = nullptr;

    BITMAPINFO bmInfo;
    memset(&bmInfo, 0, sizeof(bmInfo));
    bmInfo.bmiHeader.biSize = sizeof(bmInfo);
    bmInfo.bmiHeader.biWidth = m_nWidth;
    bmInfo.bmiHeader.biHeight = m_nHeight;
    bmInfo.bmiHeader.biPlanes = 1;
    bmInfo.bmiHeader.biBitCount = m_nDeep;
    bmInfo.bmiHeader.biCompression = BI_RGB;

    //如果創建成功，m_pBmpData將指向位圖的像素區域。
    m_hDibBmp = CreateDIBSection(hdc, &bmInfo, DIB_RGB_COLORS, (void**) &m_pBmpData, NULL, 0);
    if (m_hDibBmp == NULL)
    {
        return false;
    }

    return true;
}

bool CDIBBitmap::create(HDC hDC, HBITMAP hBitmap)
{
    if (NULL == hDC || NULL == hBitmap)
    {
        return false;
    }

    //獲得位圖信息
    BITMAP bm;
    GetObject(hBitmap, sizeof(bm), &bm);
    //創建位圖
    if (!create(hDC, bm.bmWidth, bm.bmHeight, bm.bmBitsPixel))
    {
        return false;
    }

    //獲得hBitmap數據，並拷貝給Dib位圖
    GetBitmapBits(hBitmap, bm.bmWidthBytes*bm.bmHeight, getBmpData());
    return true;
}

void CDIBBitmap::clear(void)
{
    if (m_hDibBmp != NULL)
    {
        DeleteObject(m_hDibBmp);
    }
    m_hDibBmp = NULL;
    m_pBmpData = NULL;
}


void CDIBBitmap::sampleRender(HDC hDC, int x, int y)
{
    if (!m_hDibBmp) return;

    HDC memDC = CreateCompatibleDC(0);
    SelectObject(memDC, m_hDibBmp);

    BitBlt(hDC, x, y, m_nWidth, m_nHeight, memDC, 0, 0, SRCCOPY);

    DeleteDC(memDC);
}

bool CDIBBitmap::load(HDC hDC, char *szFileName)
{
    assert(hDC && szFileName && "CDIBBitmap::load");

    FILE *fp = NULL;
    fopen_s(&fp, szFileName, "rb");
    if (NULL == fp)
    {
        return false;
    }

    FileHoder holder(fp);

    //讀入文件頭
    BITMAPFILEHEADER bmheader;
    if (fread(&bmheader, sizeof(bmheader), 1, fp) != 1)
    {
        return false;
    }

    //無效的位圖文件
    if (bmheader.bfType != 0x4d42)
    {
        return false;
    }

    //讀入位圖信息頭
    BITMAPINFOHEADER bmInfo;
    if (fread(&bmInfo, sizeof(bmInfo), 1, fp) != 1)
    {
        return false;
    }

    //注：目前程序不支持調色板數據位圖加載。
    if (bmInfo.biBitCount < 16)
    {
        return false;
    }

    //創建DIB位圖
    if (!create(hDC, bmInfo.biWidth, bmInfo.biHeight, bmInfo.biBitCount))
    {
        return false;
    }

    //定位到像素數據
    fseek(fp, bmheader.bfOffBits, SEEK_SET);

    //讀入像素數據
    if (fread(m_pBmpData, m_nWidthBytes, m_nHeight, fp) != m_nHeight)
    {
        return false;
    }


    return true;
}

bool CDIBBitmap::save(char *szFileName)
{
    assert(szFileName && "CDIBBitmap::save");

    if (NULL == m_hDibBmp || NULL == m_pBmpData)
    {
        return false;
    }

    FILE *fp = NULL;
    fopen_s(&fp, szFileName, "wb");
    if (NULL == fp)
    {
        return false;
    }

    FileHoder hoder(fp);

    BITMAPFILEHEADER bmheader;
    memset(&bmheader, 0, sizeof(bmheader));
    bmheader.bfType = 0x4d42;     //圖像格式。必須爲'BM'格式。
    bmheader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER); //從文件開頭到數據的偏移量
    bmheader.bfSize = m_nWidthBytes*m_nHeight + bmheader.bfOffBits;//文件大小

    BITMAPINFOHEADER bmInfo;
    memset(&bmInfo, 0, sizeof(bmInfo));
    bmInfo.biSize = sizeof(bmInfo);
    bmInfo.biWidth = m_nWidth;
    bmInfo.biHeight = m_nHeight;
    bmInfo.biPlanes = 1;
    bmInfo.biBitCount = m_nDeep;
    bmInfo.biCompression = BI_RGB;

    fwrite(&bmheader, sizeof(bmheader), 1, fp);
    fwrite(&bmInfo, sizeof(bmInfo), 1, fp);
    for (int i = 0; i < m_nHeight; ++i)
    {
        int index = m_nWidthBytes*i;
        fwrite(m_pBmpData + index, m_nWidthBytes, 1, fp);
    }

    return true;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

截圖功能參考代碼：

//獲得設備描述表
m_hDeviceContext=GetDC(m_hWnd);
//創建掩碼dc
m_hBackDC=CreateCompatibleDC(m_hDeviceContext);
//創建掩碼位圖
m_bBackBitmap=CreateCompatibleBitmap(m_hDeviceContext,m_nWidth,m_nHeight);
SelectObject(m_hBackDC,m_bBackBitmap);
...
將m_hDeviceContext的內容使用BitBlt拷貝給m_hBackDC
...
CDIBBitmap bmp;
if(!bmp.create(m_hBackDC,m_bBackBitmap))
{
    g_log.write("截圖失敗！");
}
else
{
    CreateDirectory(TEXT("shot"),NULL);
    char buffer[64];
    SYSTEMTIME tm;
    GetLocalTime(&tm);
    sprintf_s(buffer,64,"shot/%d_%d_%d_%d_%d_%d.bmp",
        tm.wYear,tm.wMonth,tm.wDay,tm.wHour,tm.wMinute,tm.wSecond);
    if(!bmp.save(buffer))
    {
        g_log.writex("保存位圖【%s】失敗!",buffer);
    }
}