一文读懂 C# 中的 Bitmap

pingmian/2025/9/30 0:06:40/文章来源:href="https://blog.51cto.com/u_9849794/14118582" target="_blank"

在 C# 的图像处理世界里，Bitmap 类无疑是一个绕不开的核心角色。无论是开发图片编辑工具、处理摄像头采集的帧数据，还是生成动态二维码，都能看到它的身影

一、Bitmap 到底是什么？

1. Bitmap 是 System.Drawing 命名空间下的一个类，本质上是对 Windows GDI + 位图的封装，主要用于存储和处理图像数据

2. 核心作用：

图像的加载：从文件、内存等多种来源读取图像数据
图像创建：按需生成全新图像（空白图像、带初始内容图像）
图像的编辑：裁剪、缩放、颜色调整等常见图像处理操作
图像保存：可以保存为多种图像格式

3. 特点鲜明：

功能丰富：具备大量的方法和属性
集成GDI + ：借助 GDI + 强大绘图能力
格式兼容广：支持 BMP、JPEG、PNG 等常见格式

二、推荐使用场景

Bitmap 类虽然强大，但并非所有场景都适用。以下这些场景尤其适合它发挥优势：

本地图片处理工具：如批量加水印、调整尺寸的小工具
摄像头帧数据处理：从摄像头获取的帧数据可以转为 Bitmap 进行后续处理
图像格式转换：PNG、JPG、BMP 等格式间转换时
简单的图像编辑功能：裁剪头像、生成验证码图片等
报表或文档中的图像生成：动态生成带数据的图表并嵌入文档

需要注意的是，在 Web 应用（如ASP.NET）中使用时要谨慎，因为它依赖 GDI+，可能存在性能或兼容性问题，此时更推荐使用专门的图像处理库

三、实战 Demo

基础用法：加载、创建和保存

using System;using System.Drawing;using System.Drawing.Imaging;class BitmapBasicDemo{    static void Main()    {        string sourcePath = @"C:\images\source.jpg";        string createdPath = @"C:\images\created.bmp";        try        {            // 1. 加载已有图片（从文件加载）            // 使用using语句自动释放资源，避免内存泄漏            using (Bitmap loadedBmp = new Bitmap(sourcePath))            {                Console.WriteLine($"加载的图片尺寸：{loadedBmp.Width}x{loadedBmp.Height}");            }            // 2. 创建新图片（在内存中创建一个200x200的位图）            // 参数：宽度、高度、像素格式（这里用32位ARGB，支持透明通道）            using (Bitmap createdBmp = new Bitmap(200, 200, PixelFormat.Format32bppArgb))            {                // 可以对创建的图片做些简单处理，比如填充背景色                using (Graphics g = Graphics.FromImage(createdBmp))                {                    g.Clear(Color.White);  // 填充白色背景                }                // 3.保存图片                createdBmp.Save(createdPath);                Console.WriteLine("新图片创建并保存成功");            }        }        catch (Exception ex)        {            Console.WriteLine($"操作出错：{ex.Message}");        }    }}
using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
class BitmapBasicDemo
{static void Main(){string sourcePath = @"C:\images\source.jpg";string createdPath = @"C:\images\created.bmp";try{// 1. 加载已有图片（从文件加载）// 使用using语句自动释放资源，避免内存泄漏using (Bitmap loadedBmp = new Bitmap(sourcePath)){Console.WriteLine($"加载的图片尺寸：{loadedBmp.Width}x{loadedBmp.Height}");}// 2. 创建新图片（在内存中创建一个200x200的位图）// 参数：宽度、高度、像素格式（这里用32位ARGB，支持透明通道）using (Bitmap createdBmp = new Bitmap(200, 200, PixelFormat.Format32bppArgb)){// 可以对创建的图片做些简单处理，比如填充背景色using (Graphics g = Graphics.FromImage(createdBmp)){g.Clear(Color.White);  // 填充白色背景}// 3.保存图片createdBmp.Save(createdPath);Console.WriteLine("新图片创建并保存成功");}}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"操作出错：{ex.Message}");}}
}

所有 Bitmap 对象都用using语句包裹，确保即使发生异常也能释放非托管资源
加载图片时直接通过文件路径构造 Bitmap 对象
创建新图片需要指定宽度、高度和像素格式，PixelFormat 枚举有多种选项，根据需求选择
Save 方法支持指定保存格式（ImageFormat）

进阶用法

主要涉及图像的缩放、裁剪、颜色调整等操作

缩放图片

/// <param name="sourcePath">源图片路径</param>/// <param name="targetPath">目标图片路径</param>/// <param name="newWidth">新宽度</param>static void ResizeImage(string sourcePath, string targetPath, int newWidth){    using (Bitmap sourceBmp = new Bitmap(sourcePath))    {        // 计算等比例缩放的高度（避免拉伸变形）        float scale = (float)newWidth / sourceBmp.Width;        int newHeight = (int)(sourceBmp.Height * scale);        // 创建缩放后的位图        using (Bitmap resizedBmp = new Bitmap(newWidth, newHeight))        {            // 使用Graphics绘制缩放后的图像            using (Graphics g = Graphics.FromImage(resizedBmp))            {                // 设置插值模式为高质量，让缩放更清晰                g.InterpolationMode = System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.HighQualityBicubic;                // 绘制图像（目标位置、目标大小、源图像区域）                g.DrawImage(sourceBmp, 0, 0, newWidth, newHeight);            }            // 保存结果            resizedBmp.Save(targetPath, ImageFormat.Jpeg);        }    }}
/// <param name="sourcePath">源图片路径</param>
/// <param name="targetPath">目标图片路径</param>
/// <param name="newWidth">新宽度</param>
static void ResizeImage(string sourcePath, string targetPath, int newWidth)
{using (Bitmap sourceBmp = new Bitmap(sourcePath)){// 计算等比例缩放的高度（避免拉伸变形）float scale = (float)newWidth / sourceBmp.Width;int newHeight = (int)(sourceBmp.Height * scale);// 创建缩放后的位图using (Bitmap resizedBmp = new Bitmap(newWidth, newHeight)){// 使用Graphics绘制缩放后的图像using (Graphics g = Graphics.FromImage(resizedBmp)){// 设置插值模式为高质量，让缩放更清晰g.InterpolationMode = System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.HighQualityBicubic;// 绘制图像（目标位置、目标大小、源图像区域）g.DrawImage(sourceBmp, 0, 0, newWidth, newHeight);}// 保存结果resizedBmp.Save(targetPath, ImageFormat.Jpeg);}}
}

Graphics.InterpolationMode：缩放时的插值模式，HighQualityBicubic 适合高质量需求，速度稍慢
Graphics.DrawImage：用于缩放、旋转等绘制操作

裁剪图片

/// <param name="sourcePath">源图片路径</param>/// <param name="targetPath">目标图片路径</param>/// <param name="x">裁剪起点X坐标</param>/// <param name="y">裁剪起点Y坐标</param>/// <param name="width">裁剪宽度</param>/// <param name="height">裁剪高度</param>static void CropImage(string sourcePath, string targetPath, int x, int y, int width, int height){    using (Bitmap sourceBmp = new Bitmap(sourcePath))    {        // 定义裁剪区域（矩形：起点X、起点Y、宽度、高度）        Rectangle cropArea = new Rectangle(x, y, width, height);        // 使用Clone方法裁剪，注意第二个参数指定像素格式        using (Bitmap croppedBmp = sourceBmp.Clone(cropArea, sourceBmp.PixelFormat))        {            croppedBmp.Save(targetPath);        }    }}
/// <param name="sourcePath">源图片路径</param>
/// <param name="targetPath">目标图片路径</param>
/// <param name="x">裁剪起点X坐标</param>
/// <param name="y">裁剪起点Y坐标</param>
/// <param name="width">裁剪宽度</param>
/// <param name="height">裁剪高度</param>
static void CropImage(string sourcePath, string targetPath, int x, int y, int width, int height)
{using (Bitmap sourceBmp = new Bitmap(sourcePath)){// 定义裁剪区域（矩形：起点X、起点Y、宽度、高度）Rectangle cropArea = new Rectangle(x, y, width, height);// 使用Clone方法裁剪，注意第二个参数指定像素格式using (Bitmap croppedBmp = sourceBmp.Clone(cropArea, sourceBmp.PixelFormat)){croppedBmp.Save(targetPath);}}
}

Bitmap.Clone：裁剪图像的高效方法，直接按指定矩形区域复制像素

颜色调整（反色处理）

/// <param name="sourcePath">源图片路径</param>
/// <param name="targetPath">目标图片路径</param>
static void InvertColors(string sourcePath, string targetPath)
{using (Bitmap bmp = new Bitmap(sourcePath)){// 遍历每个像素for (int y = 0; y < bmp.Height; y++){for (int x = 0; x < bmp.Width; x++){// 获取当前像素颜色Color originalColor = bmp.GetPixel(x, y);// 计算反色（RGB值 = 255 - 原始值）Color invertedColor = Color.FromArgb(originalColor.A, // 保持透明度不变255 - originalColor.R,255 - originalColor.G,255 - originalColor.B);// 设置新颜色bmp.SetPixel(x, y, invertedColor);}}bmp.Save(targetPath);}
}

GetPixel/SetPixel：获取和设置单个像素的颜色，适合简单的颜色处理，但性能较低（大量像素处理推荐用 LockBits）

四、核心方法和属性说明

Bitmap 类提供了丰富的方法和属性，掌握这些核心成员能让你在开发中事半功倍

常用函数

1. 构造函数：创建Bitmap对象

Bitmap(string filename)：从文件加载图像
Bitmap(int width, int height)：创建指定尺寸的图像
Bitmap(int width, int height, PixelFormat format)：创建指定尺寸和像素格式的图像

2. Clone: 创建 Bitmap 的副本

Bitmap Clone(Rectangle rect, PixelFormat format)：指定区域和像素格式
Bitmap Clone() ：创建一个与当前Bitmap对象具有相同像素数据的新Bitmap对象
常用于需要对图像进行复制操作，同时不影响原始图像的场景，如裁剪图像时可基于克隆的图像进行操作

using (Bitmap source = new Bitmap("test.jpg")){    Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, 100, 100);    var clone = source.Clone(rect, source.PixelFormat); // 裁剪左上角100x100的区域}
using (Bitmap source = new Bitmap("test.jpg"))
{Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, 100, 100);var clone = source.Clone(rect, source.PixelFormat); // 裁剪左上角100x100的区域
}

3. GetHbitmap：获取 Windows GDI 位图的句柄

主要用于与 Win32 API 进行交互，将Bitmap对象传递给需要 GDI 位图句柄的函数
注意：需要手动调用 DeleteObject 释放，否则内存泄漏

4. GetPixel/SetPixel

功能：获取 / 设置指定坐标的像素颜色
语法：Color GetPixel(int x, int y)、void SetPixel(int x, int y, Color color)
缺点：逐像素操作速度慢，适合简单场景

5. LockBits/UnlockBits

功能：锁定 / 解锁图像的像素数据到内存，直接操作内存提高性能
适合：批量处理大量像素（如滤镜效果）
注意：必须成对使用，解锁后才能进行其他操作

using (Bitmap bitmap = new Bitmap("example.jpg")){    Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);    BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, bitmap.PixelFormat);    // 此处可进行像素数据的访问和修改操作    bitmap.UnlockBits(bitmapData);}
using (Bitmap bitmap = new Bitmap("example.jpg"))
{Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, bitmap.PixelFormat);// 此处可进行像素数据的访问和修改操作bitmap.UnlockBits(bitmapData);
}

6. MakeTransparent：将指定颜色设置为透明色，用于创建具有透明背景的图像

若不指定颜色参数，则默认将图像的左上角像素颜色设为透明

using (Bitmap bmp = new Bitmap("test.png")){    // 将白色设为透明    bmp.MakeTransparent(Color.White);}
using (Bitmap bmp = new Bitmap("test.png"))
{// 将白色设为透明bmp.MakeTransparent(Color.White);
}

7. GetPixelFormatSize：获取指定像素格式的每像素位数

用于了解像素格式的详细信息，以便进行相应的图像处理操作

int size = Image.GetPixelFormatSize(PixelFormat.Format24bppRgb);
int size = Image.GetPixelFormatSize(PixelFormat.Format24bppRgb);

8. Dispose：释放 Bitmap 占用的非托管资源。使用 using 语句自动调用，无需手动调用

9. GetThumbnailImage: 获取图像的缩略图

需要传入缩略图宽度、高度，以及两个回调函数（可设为null）
注意：适合快速生成小尺寸缩略图，质量一般

using (Bitmap bitmap = new Bitmap("example.jpg")){    using (Bitmap thumbnail = bitmap.GetThumbnailImage(100, 100, null, IntPtr.Zero))    {        thumbnail.Save("thumbnail.jpg", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);    }}
using (Bitmap bitmap = new Bitmap("example.jpg"))
{using (Bitmap thumbnail = bitmap.GetThumbnailImage(100, 100, null, IntPtr.Zero)){thumbnail.Save("thumbnail.jpg", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);}
}

10. Save: 保存图像到文件

void Save(string filename)：默认图像格式
void Save(string filename, ImageFormat format)：指定图像格式

常用属性

1. Size：图像的尺寸（宽度和高度）

2. Width/Height：图像的宽度和高度（像素数），只读，修改尺寸需要重新创建 Bitmap

3. PixelFormat：图像的像素格式（如 Format32bppArgb），不同的像素格式决定了每个像素的颜色信息存储方式，影响图像质量和文件大小

4. RawFormat：图像的原始文件格式（如 ImageFormat.Jpeg）

using (Bitmap bmp = new Bitmap("test.jpg")){    Console.WriteLine($"尺寸：{bmp.Width}x{bmp.Height}");    Console.WriteLine($"像素格式：{bmp.PixelFormat}");    Console.WriteLine($"文件格式：{bmp.RawFormat.Guid}"); // 不同格式有唯一Guid}
using (Bitmap bmp = new Bitmap("test.jpg"))
{Console.WriteLine($"尺寸：{bmp.Width}x{bmp.Height}");Console.WriteLine($"像素格式：{bmp.PixelFormat}");Console.WriteLine($"文件格式：{bmp.RawFormat.Guid}"); // 不同格式有唯一Guid
}

五、避坑指南、注意事项

1. 资源管理：Bitmap 属于非托管资源，using语句是最佳实践。如果手动创建，一定要在finally块中调用Dispose()，否则会导致内存泄漏

2. 文件占用问题：加载图片后，会锁定该文件，直到 Bitmap 被释放。如果需要在不锁定文件的情况下加载，可以先将文件读入内存流再加载：

byte[] data = File.ReadAllBytes("test.jpg");using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data))using (Bitmap bmp = new Bitmap(ms)){    // 此时源文件已解锁}
byte[] data = File.ReadAllBytes("test.jpg");
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data))
using (Bitmap bmp = new Bitmap(ms))
{// 此时源文件已解锁
}

3. 性能问题：GetPixel/SetPixel逐像素操作性能极差，处理大图片时会非常慢。此时必须使用LockBits直接操作内存数据，速度能提升几十倍甚至上百倍

4. 格式兼容性：不同图像格式有不同特性，保存图像时要确保目标格式支持所需特性。例如，JPEG 格式不支持透明度，保存带有透明度的图像到 JPEG 格式会丢失透明度信息

5. GDI + 依赖问题：Bitmap 依赖 GDI + 库，在某些环境（如服务器核心版 Windows）可能缺少相关组件，导致程序崩溃，部署时要注意环境依赖

6. 跨线程操作：Bitmap 对象不是线程安全的，多线程同时操作同一个 Bitmap 会导致不可预知的错误，需要加锁保护

7. 内存占用：处理大尺寸图像时，Bitmap对象可能占用大量内存。要注意系统内存限制，必要时进行分块处理或使用流加载等方式来减少内存压力

六、总结与决策

Bitmap 作为 C# 中处理图像的核心类，提供了从简单到复杂的全方位功能。无论是加载保存图片这种基础操作，还是裁剪缩放、像素处理等进阶需求，它都能满足

简单场景（加载、保存、格式转换）：用基础的构造函数和 Save 方法即可
中等需求（裁剪、缩放、简单颜色调整）：结合 Graphics 类和 Clone 等方法
高级需求（批量像素处理、滤镜效果）：必须掌握 LockBits 的使用
任何场景都要牢记：用 using 语句管理资源，避免内存泄漏

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