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C++如何读取和保存BMP格式图片_C++纯代码实现图像二进制读写【图形】

尼克

尼克

发布时间:2026-02-06 16:01:27

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来源于php中文网

原创

直接用 fread 读 BMP 文件头会出错,必须先校验文件签名“BM”(0x4D42),再按 bfOffBits 跳转、处理行对齐与上下颠倒、BGR 顺序及小端存储,否则易导致花屏或无法加载。

c++如何读取和保存bmp格式图片_c++纯代码实现图像二进制读写【图形】

直接用 fread 读 BMP 文件头会出错?先校验文件签名

BMP 文件开头必须是 "BM" 两个字节,否则不是合法 BMP。很多代码直接 fread 结构体就跑,结果读到损坏或非 BMP 文件时内存错乱。

  • 打开文件后立刻用 fread(&signature, 1, 2, fp) 读前两字节,检查是否等于 0x4D42(小端序下 'B' 在低字节)
  • BITMAPFILEHEADER 固定 14 字节,但 bfOffBits 字段决定像素数据起始位置,不能硬编码跳过 54 字节——因为可能有调色板、压缩或对齐填充
  • biCompression != BI_RGB(比如 BI_RLE8),标准 RGB 读取逻辑会失败,应直接拒绝处理

读取像素数据时注意 Windows BMP 的行对齐和上下颠倒

Windows BMP 每行字节数必须是 4 的倍数,不足则补 0;且图像数据从底行开始存储(即第 0 行是图片最下面一行),不翻转会导致图倒过来。

  • 计算每行实际字节数:rowSize = ((width * bitsPerPixel + 31) / 32) * 4
  • 分配缓冲区大小为 rowSize * height,再用 fread 一次性读入
  • 逐行复制到目标图像数组时,把第 i 行写入目标的 height - 1 - i 行,完成上下翻转
  • 如果只处理 24 位真彩色(bitsPerPixel == 24),每个像素 BGR 顺序(不是 RGB),需手动交换 R 和 B

保存 BMP 时别漏掉 bfSizebiSizeImage 的正确计算

这两个字段填错,系统可能拒绝加载或显示为全黑——它们不是可选字段,而是解析器判断数据长度的关键依据。

  • bfSize = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER) + paletteSize + pixelDataSize,其中 paletteSize 对 24 位图是 0
  • biSizeImage = rowSize * height(注意不是 width * height * 3,要含补齐字节)
  • 写入顺序必须严格为:BITMAPFILEHEADERBITMAPINFOHEADER → 调色板(如有)→ 像素数据(从底行开始、BGR 顺序)
  • 写像素数据前记得把内存中的 RGB 图像先转成 BGR,并按行倒序排列

没有第三方库时,std::ifstreamfopen 更安全但要注意二进制模式

用 C++ 流操作容易在 Windows 下因换行符转换出问题,尤其读写二进制图像数据时。

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  • 必须加 std::ios::binary 标志:std::ifstream fin("a.bmp", std::ios::binary)
  • 读结构体推荐用 fin.read(reinterpret_cast(&header), sizeof(header)),避免流运算符自动跳过空白或截断
  • 写入像素数据时,别用 ,改用 fout.write(ptr, size),否则可能只写部分字节
  • 跨平台读写建议统一用小端序处理整数字段(BMP 规范要求小端),无需额外 htole32 等转换

BMP 格式看着简单,但 bfOffBits、行对齐、BGR 顺序、小端存储这四点任意一个算错,都会导致图像花屏、偏移或打不开。尤其是调试时看到“能读出来但图是斜的/紫的/只有半张”,大概率是这几个地方没对齐。

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