除了 GetPixel 和 SetPixel 之外，如何在 C# 中加速位元影像素操作？

提升C#位元影像素操作速度：超越GetPixel與SetPixel的方案

引言

在C#應用程式中，GetPixel和SetPixel方法常用於操作點陣圖。然而，在某些情況下，它們的性能可能會成為瓶頸。本文探討更快的替代方案，並評估潛在的效能改進。

使用直接位圖類別

自訂的DirectBitmap類別可直接存取點陣圖數據，無需中間鎖定和解鎖操作。這種方法允許更快的像素操作：

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);
    }
}

使用直接位圖的優勢

• 減少記憶體分配: 對原始資料的變更直接應用於位圖，無需不必要的記憶體分配。
• 無須管理額外物件: DirectBitmap類別實作了IDisposable，方便管理記憶體資源。
• 無不安全程式碼: 此類不需要不安全程式碼區塊，確保程式碼安全。

效能比較

下表比較了直接位圖方法與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

從表中可以看出，DirectBitmap類別在效能上顯著優於SetPixel，尤其是在處理較大位圖時。

結論

對於點陣圖處理應用程式中的像素操作，使用自訂DirectBitmap類別可以大幅提升效能。透過消除鎖定和解鎖操作，並提供對點陣圖資料的直接訪問，這種方法能夠實現更快的處理速度。

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