在 C# 中使用本机 HBitmap，同时保留 Alpha 通道/透明度

Question

假设我从本机 Windows 函数中获取了 HBITMAP 对象/句柄。我可以使用 Bitmap.FromHbitmap(nativeHBitmap) 将其转换为托管位图，但如果本机图像具有透明度信息（alpha 通道），则此转换会丢失它。

关于这个问题，Stack Overflow 上有几个问题。使用这个问题的第一个答案 (How to draw ARGB bitmap using GDI+?) 中的信息，我编写了一段我尝试过的代码，它可以工作。

它基本上是通过GetObject和BITMAP结构获取原生的HBitmap宽高和指向像素数据位置的指针，然后调用托管的Bitmap构造函数：

Bitmap managedBitmap = new Bitmap(bitmapStruct.bmWidth, bitmapStruct.bmHeight,
    bitmapStruct.bmWidth * 4, PixelFormat.Format32bppArgb, bitmapStruct.bmBits);

据我了解（如果我错了，请纠正我），这不会将实际像素数据从本机 HBitmap 复制到托管位图，它只是将托管位图指向本机 HBitmap 的像素数据。

而且我不会在另一个图形 (DC) 或另一个位图上绘制这里的位图，以避免不必要的内存复制，尤其是对于大型位图。

我可以简单地将这个位图分配给 PictureBox 控件或 Form BackgroundImage 属性。它工作正常，位图正确显示，使用透明度。

当我不再使用位图时，我确保 BackgroundImage 属性不再指向该位图，并且我同时处置托管位图和本机 HBitmap。

问题：你能告诉我这个推理和代码是否正确。我希望我不会得到一些意想不到的行为或错误。我希望我能正确释放所有内存和对象。

    private void Example()
    {
        IntPtr nativeHBitmap = IntPtr.Zero;

        /* Get the native HBitmap object from a Windows function here */

        // Create the BITMAP structure and get info from our nativeHBitmap
        NativeMethods.BITMAP bitmapStruct = new NativeMethods.BITMAP();
        NativeMethods.GetObjectBitmap(nativeHBitmap, Marshal.SizeOf(bitmapStruct), ref bitmapStruct);

        // Create the managed bitmap using the pointer to the pixel data of the native HBitmap
        Bitmap managedBitmap = new Bitmap(
            bitmapStruct.bmWidth, bitmapStruct.bmHeight, bitmapStruct.bmWidth * 4, PixelFormat.Format32bppArgb, bitmapStruct.bmBits);

        // Show the bitmap
        this.BackgroundImage = managedBitmap;

        /* Run the program, use the image */
        MessageBox.Show("running...");

        // When the image is no longer needed, dispose both the managed Bitmap object and the native HBitmap
        this.BackgroundImage = null;
        managedBitmap.Dispose();
        NativeMethods.DeleteObject(nativeHBitmap);
    }

internal static class NativeMethods
{
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct BITMAP
    {
        public int bmType;
        public int bmWidth;
        public int bmHeight;
        public int bmWidthBytes;
        public ushort bmPlanes;
        public ushort bmBitsPixel;
        public IntPtr bmBits;
    }

    [DllImport("gdi32", CharSet = CharSet.Auto, EntryPoint = "GetObject")]
    public static extern int GetObjectBitmap(IntPtr hObject, int nCount, ref BITMAP lpObject);

    [DllImport("gdi32.dll")]
    internal static extern bool DeleteObject(IntPtr hObject);
}

Answer 1

即使HBITMAP 是图标或bmp，以下代码也对我有用，当它是图标时它不会翻转图像，并且也适用于不包含Alpha 通道的位图：

    private static Bitmap GetBitmapFromHBitmap(IntPtr nativeHBitmap)
    {
        Bitmap bmp = Bitmap.FromHbitmap(nativeHBitmap);

        if (Bitmap.GetPixelFormatSize(bmp.PixelFormat) < 32)
            return bmp;

        BitmapData bmpData;

        if (IsAlphaBitmap(bmp, out bmpData))
            return GetlAlphaBitmapFromBitmapData(bmpData);

        return bmp;
    }

    private static Bitmap GetlAlphaBitmapFromBitmapData(BitmapData bmpData)
    {
        return new Bitmap(
                bmpData.Width,
                bmpData.Height,
                bmpData.Stride,
                PixelFormat.Format32bppArgb,
                bmpData.Scan0);
    }

    private static bool IsAlphaBitmap(Bitmap bmp, out BitmapData bmpData)
    {
        Rectangle bmBounds = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);

        bmpData = bmp.LockBits(bmBounds, ImageLockMode.ReadOnly, bmp.PixelFormat);

        try
        {
            for (int y = 0; y <= bmpData.Height - 1; y++)
            {
                for (int x = 0; x <= bmpData.Width - 1; x++)
                {
                    Color pixelColor = Color.FromArgb(
                        Marshal.ReadInt32(bmpData.Scan0, (bmpData.Stride * y) + (4 * x)));

                    if (pixelColor.A > 0 & pixelColor.A < 255)
                    {
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
        finally
        {
            bmp.UnlockBits(bmpData);
        }

        return false;
    }

Answer 2

是的，没有复制。这就是为什么 MSDN 库的备注部分说：

调用者负责 分配和释放块 scan0 指定的内存 参数，但是，内存应该 直到相关的才被释放 位图已发布。

如果复制了像素数据，这将不是问题。顺便说一句，这通常是一个难以处理的问题。您无法判断客户端代码何时调用 Dispose()，无法拦截该调用。这使得不可能使这样的位图表现得像位图的替代品。客户端代码必须意识到需要额外的工作。

Answer 3

在阅读了 Hans Passant 在他的回答中提出的优点后，我改变了方法，立即将像素数据复制到托管位图中，并释放原生位图。

我正在创建两个托管位图对象（但只有一个为实际像素数据分配内存），并使用 graphics.DrawImage 来复制图像。有没有更好的方法来实现这一点？或者这是否足够好/足够快？

    public static Bitmap CopyHBitmapToBitmap(IntPtr nativeHBitmap)
    {
        // Get width, height and the address of the pixel data for the native HBitmap
        NativeMethods.BITMAP bitmapStruct = new NativeMethods.BITMAP();
        NativeMethods.GetObjectBitmap(nativeHBitmap, Marshal.SizeOf(bitmapStruct), ref bitmapStruct);

        // Create a managed bitmap that has its pixel data pointing to the pixel data of the native HBitmap
        // No memory is allocated for its pixel data
        Bitmap managedBitmapPointer = new Bitmap(
            bitmapStruct.bmWidth, bitmapStruct.bmHeight, bitmapStruct.bmWidth * 4, PixelFormat.Format32bppArgb, bitmapStruct.bmBits);

        // Create a managed bitmap and allocate memory for pixel data
        Bitmap managedBitmapReal = new Bitmap(bitmapStruct.bmWidth, bitmapStruct.bmHeight, PixelFormat.Format32bppArgb);

        // Copy the pixels of the native HBitmap into the canvas of the managed bitmap
        Graphics graphics = Graphics.FromImage(managedBitmapReal);
        graphics.DrawImage(managedBitmapPointer, 0, 0);

        // Delete the native HBitmap object and free memory
        NativeMethods.DeleteObject(nativeHBitmap);

        // Return the managed bitmap, clone of the native HBitmap, with correct transparency
        return managedBitmapReal;
    }