除了'SetPixel”和'GetPixel”之外，如何加快 C# 中的位图操作速度？

优化 C# 位图操作：慢 SetPixel 和 GetPixel

的替代方案

简介

C# 中用于位图操作的内置 GetPixel 和 SetPixel 方法非常慢，尤其是在处理较大图像时。本文提出了显着增强性能的卓越替代方案。

高性能替代品

三种主要方法比标准函数提供了显着的速度提升：

1. DirectBitmap 类： 此自定义类提供对位图数据的直接、非托管访问，消除了锁定和复制的开销。 它提供了用于直观像素操作的 GetPixel 和 SetPixel 方法。

2. LockBits 方法： 此内置方法将位图的一部分锁定在内存中，以便直接访问其原始数据。 虽然比 SetPixel/GetPixel 更快，但它需要显式锁定和解锁，从而引入较小的性能成本。

3. 不安全代码块：这种方法利用不安全指针进行直接内存操作。 虽然可能是最快的，但它需要仔细处理以防止内存损坏；此方法最适合经验丰富的开发人员。

性能基准

性能因图像大小和具体操作而异。 一般来说，对于较大的位图，DirectBitmap 优于 LockBits，并且显着优于 SetPixel/GetPixel。 下表说明了性能差异：

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

代码示例：DirectBitmap

DirectBitmap 类简化了像素访问：

<code class="language-csharp">public void SetPixel(int x, int y, Color colour)
public Color GetPixel(int x, int y)</code>

使用示例：

<code class="language-csharp">var dbm = new DirectBitmap(width, height);
dbm.SetPixel(x, y, Color.Red);
Color c = dbm.GetPixel(x, y);</code>

结论

为了获得大位图的最佳性能，DirectBitmap 类提供了一个引人注目的解决方案，与传统方法相比，速度显着提高。 LockBits 在速度和易用性之间实现了平衡折衷，而不安全的代码虽然可能最快，但需要仔细实施。

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