C语言如何读取bmp图像

读取BMP图像是C语言开发中的一项基础任务。下面是C语言读取bmp图像的攻略：

步骤一：打开BMP文件

C语言中读取BMP图像的第一步是打开该文件。我们可以使用标准C库文件操作函数fopen()打开文件，打开模式为“二进制读取模式”（"rb"）。以下是示例代码：

 FILE* bmpfile = fopen("example.bmp", "rb");
 if (bmpfile == NULL) {
   printf("Failed to open the bmp file.");
   exit(1);
 }

步骤二：读取BMP文件头

在将BMP文件读入内存之前，我们需要先了解该文件的结构。BMP文件的前14个字节是文件头，其中包括文件类型、文件大小等信息。BMP文件的详细结构可以参考维基百科。

最好使用一个结构体来保存BMP文件头的信息。以下是使用结构体的示例代码：

struct BMPFileHeader {
   uint16_t type;
   uint32_t size;
   uint16_t r1;
   uint16_t r2;
   uint32_t offset;
   // ... other header fields ...
};

struct BMPFileHeader bmp_header;
if (fread(&bmp_header, sizeof(struct BMPFileHeader), 1, bmpfile) == 0) {
    printf("Failed to read BMP file header. Check if the file is corrupted.");
    fclose(bmpfile);
    exit(1);
}

在上面的代码中，我们使用了fread()函数来读取BMP文件头，并检查读取是否成功。BMP文件头的结构体中列出了文件头的每个字段。我们使用sizeof()运算符来为fread()函数提供结构体的大小。

步骤三：读取BMP图像像素点

我们需要读取BMP文件中的像素数据。像素数据在BMP文件中的位置由文件头中的字段“偏移量”（offset）指定。稍后，我们将使用该偏移量来跳过文件头并在文件的正确位置读取像素数据。

BMP图像像素数据的格式是每行像素点相邻存储，每一行的结束都有可能需要填充一些扩展字节使行宽度成为4的倍数。读取像素数据时，我们可能需要跳过这些填充字节。

以下是一些示例代码，演示如何读取一个单色BMP文件的像素数据（即每个像素只有一个亮度值，为单色）。这个bmp文件只有10*10个像素。

struct {
    uint8_t pad_byte;
    uint8_t pixel;
} __attribute__((packed)) gray_pixel_t;

const int row_bytes = 10 * sizeof(gray_pixel_t);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    uint8_t buffer[row_bytes + 4]; // 4 bytes for paddings
    if (fread(buffer, 1, row_bytes + 4, bmpfile) == 0) {
        printf("Failed to read BMP data.");
        fclose(bmpfile);
        exit(1);
    }
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
        gray_pixel_t* pixel = (gray_pixel_t*)(buffer + j * sizeof(gray_pixel_t));
    }
}

让我们来看看上面的代码。我们定义了一个像素格式gray_pixel_t，该格式为一个字节的填充字节，后面紧随一个亮度值。由于像素结构体大小是2个字节，因此我们使用__attribute__属性禁用编译器的对齐设置，从而防止编译器在内存中为像素分配多余的空间。

我们使用一个4字节缓冲区数组来读取文件中的一行像素点。buffer的大小为一个行的长度加4，以保证我们能够读取并跳过填充字节。在读取完成后，我们迭代这个row，每个循环中来处理一个像素点。

我们需要从buffer数组中获得像素。由于像素结构体大小是2个字节，因此我们将buffer指针转换为gray_pixel_t指针来访问像素。

步骤四：关闭BMP文件

读取BMP文件完成后需要将文件关闭以释放系统资源。以下是示例代码：

fclose(bmpfile);

综上所述，这是一个简单的方法来用C语言读取BMP图像。您可以通过修改它来读取不同类型的BMP文件。

示例1

假设我们要读取一张24位BMP图像（每个像素由3个字节组成：blue、green和red）。这个图像的大小为100x100像素。

struct {
    uint8_t b;
    uint8_t g;
    uint8_t r;
} __attribute__((packed)) color_pixel_t;

const int row_bytes = 100 * sizeof(color_pixel_t);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    uint8_t buffer[row_bytes + 4]; // 4 bytes for padding
    if (fread(buffer, 1, row_bytes + 4, bmpfile) == 0) {
        printf("Failed to read BMP data.");
        fclose(bmpfile);
        exit(1);
    }
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        color_pixel_t* pixel = (color_pixel_t*)(buffer + j * sizeof(color_pixel_t));
    }
}

示例1中，我们定义了一个新的像素结构体——color_pixel_t，该结构体包含blue、green和red通道。我们还将缓冲区大小设置为一个行的长度加4，以便在读取像素数据时跳过填充字节。

我们在main()函数中迭代行和列，并以j * sizeof(color_pixel_t)作为次数来访问缓冲区中的每个像素。由于像素结构体大小为3个字节，因此我们需要将char指针转换为color_pixel_t指针，以便访问像素的blue、green和red通道。

示例2

我们将再来看一个更复杂的示例。假设我们需要读取一张16位BMP图像（每个像素为5-6-5位的RGB值）。该图像大小为200x300个像素。

struct {
    uint16_t red: 5;
    uint16_t green: 6;
    uint16_t blue: 5;
} __attribute__((packed)) rgb565_pixel_t;

const int row_bytes = 200 * sizeof(rgb565_pixel_t);
const int row_paddings = (4 - (row_bytes % 4)) % 4;

for (int i = 0; i < 300; i++) {
    uint8_t buffer[row_bytes + row_paddings];
    if (fread(buffer, 1, row_bytes + row_paddings, bmpfile) == 0) {
        printf("Failed to read BMP data.");
        fclose(bmpfile);
        exit(1);
    }
    for (int j = 0; j < 200; j++) {
        rgb565_pixel_t* pixel = (rgb565_pixel_t*)(buffer + j * sizeof(rgb565_pixel_t));
    }
}

示例2中，我们定义了一个像素结构体rgb565_pixel_t，该结构体表示一个5-6-5位的RGB值。我们使用row_bytes存储一行中像素数据的长度，每个像素的大小为2个字节并且使用__attribute__属性，并计算出填充行（如果需要）。然后我们在行循环中使用同样的方法来读取像素。注意行结束时的填充字节。

请注意，示例2中采用的是较老的bmp格式，这种格式的图片已经很少使用了。如果您需要使用BMP文件，请考虑使用更现代的格式（例如JPEG或PNG）。

总之，以上是C语言读取BMP图像的攻略。您可以根据情况修改上述代码的细节。