使用 libpng - const 对象保存图像答案

【问题标题】：Saving image with libpng - const object使用 libpng - const 对象保存图像
【发布时间】：2012-07-06 12:03:37
【问题描述】：

我有一个管理灰度图像的类。我想用 libpng 保存它。为此，我想使用这样的const 成员函数：

void GrayscaleImage::SavePNG(std::string filename) const
{
    // ...
    png_bytep* row_pointers = new png_bytep[m_height];
    for (int i = 0; i < height_; i++) {
        row_pointers[i] = const_cast<png_bytep>(m_data.data()) +  i * m_width * sizeof(uint8_t);
    }
    png_set_rows(png_ptr, info_ptr, row_pointers);
    // ...
}

问题是png_set_rows 的第三个参数是非常量，所以如果我希望成员函数GrayscaleImage::SavePNG 是const，我必须在某些时候使用const_cast。我想知道，这样做安全吗？

【问题讨论】：

png_ptr 和 info_ptr 是什么？
@japreiss 它们是指向 libpng 使用的某些结构的不透明指针。

标签： c++ constants libpng

【解决方案1】：

libpng 提供了一个 API 来释放 row_pointers 和它们指向的东西； png_data_freer。这是读取时的默认设置（当前可以调用 png_set_rows 但该调用会被忽略）。

只要你不调用 png_data_freer，你所做的就是安全的。没有写入 API 修改输入数据。

问题存在于png_write_image，API png_write_png调用，同样存在于png_write_rows。它曾经存在于 png_write_row 中，这是最低级别的 API，但在 libpng 1.5 中已修复；这是一个安静的 API 更改，因为它不会更改参数的类型兼容性。将其更改得更高会导致现有应用程序由于类型错误而无法编译。

您不太可能很快看到变化；在我看来，直到 libpng 2.0 才能以需要应用程序重写现有代码的方式更改 API。

【讨论】：

【解决方案2】：

这不安全。没有png_set_rows()的第三个参数声明const，你不能保证它不会修改输入数据。

您将始终不得不处理不声明参数const 的库，即使它们可以。这就是const_cast 存在的原因。你应该非常小心地使用它。但从描述来看，png_set_rows() 不太可能修改你的数据。

编辑：这里是源代码。你可以看到它没有修改row_pointers。（但它肯定会修改其他两个参数！）

void PNGAPI
png_set_rows(png_structp png_ptr, png_infop info_ptr, png_bytepp row_pointers)
{
   png_debug1(1, "in %s storage function", "rows");

   if (png_ptr == NULL || info_ptr == NULL)
      return;

   if (info_ptr->row_pointers && (info_ptr->row_pointers != row_pointers))
      png_free_data(png_ptr, info_ptr, PNG_FREE_ROWS, 0);

   info_ptr->row_pointers = row_pointers;

   if (row_pointers)
      info_ptr->valid |= PNG_INFO_IDAT;
}

【讨论】：

谢谢。我可能会看一下 libpng 源代码，看看它是否会修改数据，尽管这可能有点难。
我刚刚添加了源代码。它不会修改row_pointers。

【解决方案3】：

你的函数定义中的const 只是说你的实例不应该改变。保存到文件不应更改您的实例，所以没关系。当然png_set_rows 的第三个参数不是const，因为它被设置了。

在 const 函数中创建、销毁或更改内容都没有关系，只要它们不属于您的类即可。您的代码不会更改 GrayscaleImage 的任何实例。

【讨论】：

我认为这是被写入的第二个参数 (refspecs.linuxbase.org/LSB_3.1.0/LSB-Desktop-generic/…)
问题是我将指向类数据的指针存储在row_pointers 数组中。当我将该数组传递给png_set_rows 时，libpng 将存储指向我的班级数据的指针。然后它将使用这些指针，我想知道这是否安全。不知道libpng会不会修改他们指向的数据。