Bitmap位图文件读取、保存、屏幕截图

虽然现在网上已经有很多位图读取、保存的文章，很多写的都很详细，提供的源代码功能也很强大，但是我仍然要自己重写一个位图加载程序。主要是因为这些大牛们的文章写的太深奥了，代码功能太强大了，以至于像我这样的菜鸟读不懂。所以，我要力求简洁。省略掉一些细节，比方说调色板。为了能够方便容易操作，我的程序只支持24位以上的位图文件加载。

        

       首先，了解下位图文件的结构。24位以上的位图文件包含3个部分：位图文件头（BITMAPFILEHEADER）、位图信息头(BITMAPINFOHEADER)、位图数据。

下面是MSDN中两个信息头的具体定义：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
    WORD    bfType; //图像类型：必须是‘BM’(BM的16进制编码为：0x4d42)
    DWORD   bfSize; //位图文件大小。
    WORD    bfReserved1; //保留值。必须为0
    WORD    bfReserved2; //保留值。必须为0
    DWORD   bfOffBits; //从文件开头到像素数据的偏移量。
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
    DWORD  biSize; //当前结构体的大小。
    LONG   biWidth; //位图的宽度。单位是像素
    LONG   biHeight; //位图高度。单位是像素
    WORD   biPlanes; //位图平面个数。必须是1
    WORD   biBitCount //位图的位数，也就是位图深度。可以是1、4、8、16、24、32。16位以下的位图文件含有调色板信息。
        DWORD  biCompression; //压缩方式。位图没有压缩，赋予BI_RGB参数（也就是0）。
    DWORD  biSizeImage; //位图数据占用的字节数。可以设置为默认值0。
    LONG   biXPelsPerMeter; //指定目标设备水平分辨率，单位是每米的像素个数。可设置为0
    LONG   biYPelsPerMeter; //指定目标设备垂直分辨率，同上。
    DWORD  biClrUsed; //指定本图像实际用到的像素。可设置为0
    DWORD  biClrImportant; //指定本图像重要的颜色个数。可设置为0，表示所有颜色都重要。
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

接下来就是位图数据了：

位图按行存贮，位图的宽度不等于位图的行字节数。每个像素占用 biBitCount/8 个字节，且每行占用的字节数必须是4字节的整数倍！例如：101*101*24的位图，行占用字节数为：101*3=303，而303%4！=0，所以行占用字节数需修改为304，此时位图数据的实际大小为304*101，上面的biSizeImage就可设置为304*101。

下面是保存位图文件的结构体填充例：

BITMAPFILEHEADER bmheader;
memset(&bmheader,0,sizeof(bmheader));
bmheader.bfType=0x4d42;     //图像格式。必须为'BM'格式。
bmheader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER); //从文件开头到数据的偏移量
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 可这样计算：int m_nWidthBytes = ((m_nWidth*m_nDeep/8 + 3)/4) * 4;

下面是一个用来创建DIB位图，获得HBITMAP句柄一个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

);

（这里就不详细介绍了，可以去百科里看看，如：http://www.hudong.com/wiki/CreateDIBSection）

大致说下打开文件文件的流程：

1.读入文件头BITMAPFILEHEADER数据。

2.读入位图信息头BITMAPINFOHEADER数据。

3.读取位图数据。

4.使用CreateDIBSection创建Dib位图，将读取到的数据拷贝给Dib位图。

然后就可以使用Dib位图句柄进行位图的操作了。

保存文件流程：

1.填写文件头BITMAPFILEHEADER，并写入文件。

2.填写位图信息头BITMAPINFOHEADER，并写入文件。

3.获得位图数据(GetBitmapBits，或者是在CreateDIBSection时，将数据地址记录下来)，将数据写入文件。

截图功能（参考样例见文章末尾）：

1.创建掩码DC(CreateCompatibelDC)，掩码位图(CreateCompatibleBitmap)，将位图选到DC中。

2.将 要截图的窗口的DC内容拷贝(BitBlt)给掩码DC（也就是拷贝到了掩码位图上了）。

3.接着就是上面说到的保存文件流程了。

附件：我将上面的操作封装起来。

//DIBBitmap.h
#pragma once

class CDIBBitmap
{
public://方法

    CDIBBitmap(void);
    ~CDIBBitmap(void);

    bool create(HDC hdc,int width,int height,int deep);//创建位图
    bool create(HDC hDC,HBITMAP hBitmap);//通过拷贝来创建位图

    bool load(HDC hDC,char *szFileName);//从文件中价值位图
    bool save(char *szFileName);//保存位图到文件

    void clear(void);//清空数据

    void sampleRender(HDC hDC,int x,int y);//简单显示

public://属性

    //获得位图
    inline HBITMAP getBitmap(void){ return m_hDibBmp; }
    //获得数据
    inline BYTE * getBmpData(void){ return m_pBmpData; }
    //获得宽度
    inline int  getWidth(void){ return m_nWidth; }
    //获得高度
    inline int  getHeight(void){ return m_nHeight; }
    //获得位深度
    inline int  getDeep(void){ return m_nDeep; }
    //获得一行字节数
    inline int  getWidthBytes(void){ return m_nWidthBytes; }

protected://成员
    HBITMAP     m_hDibBmp;
    BYTE        *m_pBmpData;//指向位图数据
    int         m_nWidth;   //宽度。(单位：像素pixel)
    int         m_nHeight;  //高度。pixel
    int         m_nDeep;    //深度。bit。深度必须大于24位
    int         m_nWidthBytes;//一行所需的字节数。必须是4字节的整数倍。
};

#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;   //宽度。(单位：像素pixel)
    m_nHeight = 0;  //高度。pixel
    m_nDeep = 0;    //深度。bit。深度必须大于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;

    //如果创建成功，m_pBmpData将指向位图的像素区域。
    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;
    }

    //获得位图信息
    BITMAP bm;
    GetObject(hBitmap, sizeof(bm), &bm);
    //创建位图
    if (!create(hDC, bm.bmWidth, bm.bmHeight, bm.bmBitsPixel))
    {
        return false;
    }

    //获得hBitmap数据，并拷贝给Dib位图
    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);

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

    //无效的位图文件
    if (bmheader.bfType != 0x4d42)
    {
        return false;
    }

    //读入位图信息头
    BITMAPINFOHEADER bmInfo;
    if (fread(&bmInfo, sizeof(bmInfo), 1, fp) != 1)
    {
        return false;
    }

    //注：目前程序不支持调色板数据位图加载。
    if (bmInfo.biBitCount < 16)
    {
        return false;
    }

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

    //定位到像素数据
    fseek(fp, bmheader.bfOffBits, SEEK_SET);

    //读入像素数据
    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;     //图像格式。必须为'BM'格式。
    bmheader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER); //从文件开头到数据的偏移量
    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;
}

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

截图功能参考代码：

//获得设备描述表
m_hDeviceContext=GetDC(m_hWnd);
//创建掩码dc
m_hBackDC=CreateCompatibleDC(m_hDeviceContext);
//创建掩码位图
m_bBackBitmap=CreateCompatibleBitmap(m_hDeviceContext,m_nWidth,m_nHeight);
SelectObject(m_hBackDC,m_bBackBitmap);
...
将m_hDeviceContext的内容使用BitBlt拷贝给m_hBackDC
...
CDIBBitmap bmp;
if(!bmp.create(m_hBackDC,m_bBackBitmap))
{
    g_log.write("截图失败！");
}
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("保存位图【%s】失败!",buffer);
    }
}