如何加快 Windows 窗体应用程序中的像素操作？

优化 Windows 窗体中的位图像素操作：超越 SetPixel 和 GetPixel

SetPixel 和 GetPixel 经常用于 Windows 窗体中的像素级位图操作，但它们的性能非常差，特别是对于较大的图像或频繁的操作。 本文探讨了更快的替代方案。

高级替代品

DirectBitmap 类

一个高效的解决方案是 DirectBitmap 类。 此类利用固定内存，无需使用 LockBits 或 SetPixel 即可直接访问位图数据。 这种对原始位图数据的直接访问显着提高了性能。

基于字节的原始像素数据

可以通过将原始像素数据表示为字节而不是整数来实现进一步的优化。这会将数据格式转换为 ARGB（Alpha/Red/Green/Blue），每个像素消耗 4 个字节。 这需要相应地调整 GetPixel 和 SetPixel 函数。

DirectBitmap 类的优点

使用 DirectBitmap 类具有以下主要优势：

• 消除内存分配：对原始数据的更改会立即反映在位图中。
• 简化管理：该类实现IDisposable，类似于Bitmap，最大限度地减少对象管理开销。
• 不需要不安全的代码：不需要unsafe代码块。

重要注意事项

DirectBitmap 使用的固定内存有一个限制：它是不可移动的。固定内存访问的这种固有特征会影响垃圾收集效率。 因此，仅在性能至关重要时才明智地使用此技术，并始终确保正确处理以解锁内存。

与图形对象集成

尽管 DirectBitmap 提供了直接访问，Graphics 对象仍然是位图操作的可行工具。

性能基准

DirectBitmap、LockBits 和 SetPixel 的比较揭示了巨大的性能差异，特别是对于较大的图像：

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 类明显优于 LockBits 和 SetPixel，特别是在处理较大图像时。

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