在VC中自建操作BMP位图文件的类
西安万山软件有限公司
贾暾
有编程经验的程序员都知道：要使应用程序的界面美观不可避免的要使用大量位图。现在流行的可视化编程工具对位图的使用提供了很好的支持，被称为三大可视化开发工具的VB、VC、Delphi通过封装位图对象对位图使用提供了很好的支持：VB提供了两个功能很强的对象：PictureBox及Image，通过使用它们，装载、显示位图变得非常容易。Delphi中也提供了一个位图对象：TImage，它的功能与用法与VB中的Image类似。在VC中通过使用设备相关类CDC与GDI对象类CBitmap来完成位图的操作。
然而在VC中使用CBitmap类必须将BMP位图装入资源中，然后通过类 CBitmap的成员函数使用它，在通过CDC类的成员函数操作它。这样做有两点缺陷：将位图装入资源导致可执行文件增大，不利于软件发行；只能使用资源中有限的位图，无法选取其它位图。而且BMP位图文件是以DIB（设备无关位图）方式保存，BMP位图装入资源后被转换为DDB（设备相关位图），类CBitmap就是对一系列DDB操作的API函数进行了封装，使用起来有一定的局限性，不如DIB可以独立于平台特性。
要弥补使用资源位图的两点不足，就必须直接使用BMP位图文件。VC的示例中提供了一种方法读取并显示BMP位图文件，但使用起来相当的麻烦。首先使用API函数GlobalAlloc分配内存并创建HDIB位图句柄，所有操作只能直接读写内存，然后通过StrechDIBits及SetDIBsToDevice函数来显示于屏幕上，操作起来费时费力。
因此笔者通过研究类CBitmap的封装与DIB结构，使用Win32中提供的新函数，建立了一个专用于操作BMP文件的类，而且完全仿照类CBitmap的实现：从类CGdiObject派生，新类的所有接口与类CBitmap 的部分接口完全相同。这样对于习惯使用CBitmap类接口用法的程序员来说两者的接口在使用上没有什么分别。
首先我们先简单介绍一下DIB的结构。DIB位图既可以存在于内存，也可以以文件形式保存在磁盘上（BMP文件）。所有DIB都包含两部分信息：位图信息（BITMAPINFO），包括位图信息头和颜色表；位图数据。对于内存中DIB的只要有上述两部分就行，而对于DIB文件则还要加上位图文件头。两种结构如图所示：
DIB DIB文件
其次，Win32中提供了一个新函数CreateDIBSection，通过它可以创建一个存储DIB位的内存区域，既可以执行相应的GDI操作，又可以直接通过指向DIB位区域的指针方位DIB位区域。这是一个非常有用的函数，通过它我们可以用DIB替代DDB。
在了解了相应的知识后，我们可以自己由类CGdiObject派生一个操作BMP文件的类：CBitmapFile。
在自己编写类时有两点值得注意：
在BitmapFile.h文件中定义类CBitmapFile,首先必须声明类CBitmapFile是从类CGdiObject中公有派生。然后在类中首先使用宏DECLARE_DYNAMIC（CBitmapFile）表明新类的最高父类是类CObject，是符合MFC的类库规范。紧接着宏DECLARE_DYNAMIC的是声明静态函数FromHandle，这两个声明必须放在类定义的最前面。 在BitmapFile.cpp文件中类的成员函数的实现前加上IMPLEMENT_DYNAMIC(CBitmapFile,CGdiObject);表明类CBitmapFile直接派生于类CGdiObject。在类CBitmapFile的声明中有三个函数与类Cbitmap中的定义稍有不同：
在类CbitmapFile中LoadBitmap函数的参数是LPCTSTR型，保存的是BMP文件的文件名。 在类CbitmapFile中CreateBitmap函数的参数中少了参数nPlanes，在函数内部默认为1。 在类CbitmapFile中CreateBitmapIndirect函数的参数中多了参数lpBits，它指向指定位图DIB位的内存区域。在成员函数中最重要的是函数CreateBitmapIndirect和函数LoadBitmap：
在函数CreateBitmapIndirect中使用函数CreateDIBSection创建了一个以兼容DC为基础的HBITMAP句柄，并用继承自类CGdiObject 的函数Attach把它与类CGdiObject的句柄m_hObject关联起来。然后将指定位图的DIB位图数据拷贝到由函数CreateDIBSection创建的DIB位的内存区域。 在函数LoadBitmap中首先从指定文件名的文件中读取以结构BITMAPFILEHEADER为大小的数据块，然后由文件头标志判断文件是否为BMP位图文件，然后由BITMAPFILEHEADER中bfSize保存的文件大小与文件的真实大小比较文件是否有损坏，再由BITMAPFILEHEADER中bfOffBits与BITMAPFILEHEADER结构大小相减计算出位图信息头和颜色表一共的大小，动态申请一块空间保存位图信息头和颜色表信息，再由BITMAPFILEHEADER中bfSize与bfOffBits相减计算出DIB位图数据的大小，动态申请一块空间保存DIB位图数据，最后调用成员函数CreateBitmapIndirect来创建DIB位图。在应用程序的OnPaint（）事件中绘制DIB位图的方法与使用类CBitmap时绘制位图的方法完全相同，但有一点要注意的是由于CDC类没有提供返回新类CBitmapFile指针类型的将DIB位图选入内存的SelectObject函数，所以在使用SelectObject时要将返回类型强制转换为CbitmapFile *类型。
至此，关于新类CBitmapFile编写中的一些要点和使用时一些要注意的问题就介绍这么多了。
附源文件
//
// 文件描述：定义类CBitmapFile，此类是用于读取BMP文件，涉及读取、
// 建立及一系列常用的操作。
// 文件名： BitmapFile.h
// 时间： 1999-2-11
// 作者： 贾暾
//
#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：类CBitmapFile内成员函数的实现
// 文件名： BitmapFile.cpp
// 时间： 1999-2-11
// 作者： 贾暾
//
#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();
}
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