如何加快 Windows 窗體應用程式中的像素操作？

最佳化 Windows 窗體中的位元圖像素操作：超越 SetPixel 和 GetPixel

SetPixel 和 GetPixel 經常用於 Windows 窗體中的像素級位圖操作，但它們的性能非常差，特別是對於較大的圖像或頻繁的操作。 本文探討了更快的替代方案。

高級替代品

DirectBitmap 類別

一個高效率的解決方案是 DirectBitmap 類別。 此類利用固定內存，無需使用 LockBits 或 SetPixel 即可直接存取點陣圖資料。 這種對原始點陣圖資料的直接存取顯著​​提高了效能。

基於位元組的原始像素資料

可以透過將原始像素資料表示為位元組而不是整數來實現進一步的最佳化。這會將資料格式轉換為 ARGB（Alpha/Red/Green/Blue），每個像素消耗 4 個位元組。 這需要相應地調整 GetPixel 和 SetPixel 函數。

DirectBitmap 類別的優點

使用 DirectBitmap 類別有以下主要優點：

• 消除記憶體分配：對原始資料的變更會立即反映在點陣圖中。
• 簡化管理：該類別實作IDisposable，類似於Bitmap，最大限度地減少物件管理開銷。
• 不需要不安全的程式碼：不需要unsafe程式碼區塊。

重要注意事項

DirectBitmap 使用的固定記憶體有一個限制：它是不可移動的。固定記憶體存取的這種固有特徵會影響垃圾收集效率。 因此，僅在性能至關重要時才明智地使用此技術，並始終確保正確處理以解鎖記憶體。

與圖形物件整合

儘管 DirectBitmap 提供了直接訪問，Graphics 物件仍然是點陣圖操作的可行工具。

性能基準

DirectBitmap、LockBits 和 SetPixel 的比較揭示了巨大的性能差異，特別是對於較大的圖像：

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

DirectBitmap 類別明顯優於 LockBits 和 SetPixel，特別是在處理較大影像時。

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