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除了'SetPixel”和'GetPixel”之外,如何加快 C# 中的位图操作速度?

DDD
DDD原创
2025-01-19 02:27:08591浏览

How Can I Speed Up Bitmap Manipulation in C# Beyond `SetPixel` and `GetPixel`?

优化 C# 位图操作:慢 SetPixelGetPixel

的替代方案

简介

C# 中用于位图操作的内置 GetPixelSetPixel 方法非常慢,尤其是在处理较大图像时。本文提出了显着增强性能的卓越替代方案。

高性能替代品

三种主要方法比标准函数提供了显着的速度提升:

  1. DirectBitmap 类: 此自定义类提供对位图数据的直接、非托管访问,消除了锁定和复制的开销。 它提供了用于直观像素操作的 GetPixelSetPixel 方法。

  2. LockBits 方法: 此内置方法将位图的一部分锁定在内存中,以便直接访问其原始数据。 虽然比 SetPixel/GetPixel 更快,但它需要显式锁定和解锁,从而引入较小的性能成本。

  3. 不安全代码块:这种方法利用不安全指针进行直接内存操作。 虽然可能是最快的,但它需要仔细处理以防止内存损坏;此方法最适合经验丰富的开发人员。

性能基准

性能因图像大小和具体操作而异。 一般来说,对于较大的位图,DirectBitmap 优于 LockBits,并且显着优于 SetPixel/GetPixel。 下表说明了性能差异:

Method 4x4 16x16 64x64 256x256 1024x1024 4096x4096
DirectBitmap 2 28 668 8219 178639
LockBits 2 3 33 670 9612 197115
SetPixel 45 371 5920 97477 1563171 25811013

代码示例:DirectBitmap

DirectBitmap 类简化了像素访问:

<code class="language-csharp">public void SetPixel(int x, int y, Color colour)
public Color GetPixel(int x, int y)</code>

使用示例:

<code class="language-csharp">var dbm = new DirectBitmap(width, height);
dbm.SetPixel(x, y, Color.Red);
Color c = dbm.GetPixel(x, y);</code>

结论

为了获得大位图的最佳性能,DirectBitmap 类提供了一个引人注目的解决方案,与传统方法相比,速度显着提高。 LockBits 在速度和易用性之间实现了平衡折衷,而不安全的代码虽然可能最快,但需要仔细实施。

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