除了 GetPixel 和 SetPixel 之外，如何在 C# 中加速位图像素操作？

提升C#位图像素操作速度：超越GetPixel和SetPixel的方案

引言

在C#应用程序中，GetPixel和SetPixel方法常用于操作位图。然而，在某些情况下，它们的性能可能成为瓶颈。本文探讨更快的替代方案，并评估潜在的性能改进。

使用直接位图类

自定义的DirectBitmap类可直接访问位图数据，无需中间锁定和解锁操作。这种方法允许更快的像素操作：

<code class="language-csharp">public class DirectBitmap : IDisposable
{
    public Int32[] Bits { get; private set; }
    public int Width { get; private set; }
    public int Height { get; private set; }

    public void SetPixel(int x, int y, Color color)
    {
        Bits[x + (y * Width)] = color.ToArgb();
    }

    public Color GetPixel(int x, int y)
    {
        int index = x + (y * Width);
        int col = Bits[index];
        return Color.FromArgb(col);
    }
}</code>

使用直接位图的优势

• 减少内存分配: 对原始数据的更改直接应用于位图，无需不必要的内存分配。
• 无需管理额外对象: DirectBitmap类实现了IDisposable，方便管理内存资源。
• 无需不安全代码: 该类不需要不安全代码块，确保代码安全。

性能比较

下表比较了直接位图方法与LockBits和SetPixel方法的性能：

方法	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

从表中可以看出，DirectBitmap类在性能上显著优于SetPixel，尤其是在处理较大位图时。

结论

对于位图处理应用程序中的像素操作，使用自定义DirectBitmap类可以大幅提升性能。通过消除锁定和解锁操作，并提供对位图数据的直接访问，这种方法能够实现更快的处理速度。

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