c# - Bitmap.Clone() 和 new Bitmap(Bitmap) 有什么区别？

Question

据我所知，有两种复制位图的方法。

Bitmap.Clone()

Bitmap A = new Bitmap("somefile.png");
Bitmap B = (Bitmap)A.Clone();

新位图()

Bitmap A = new Bitmap("somefile.png");
Bitmap B = new Bitmap(A);

这些方法有何不同？我对内存和线程方面的差异特别感兴趣。

Answer 1

阅读之前的答案，我担心像素数据会在位图的克隆实例之间共享。所以我进行了一些测试以找出 Bitmap.Clone() 和 new Bitmap() 之间的区别。

Bitmap.Clone() 保持原始文件锁定:

  Bitmap original = new Bitmap("Test.jpg");
  Bitmap clone = (Bitmap) original.Clone();
  original.Dispose();
  File.Delete("Test.jpg"); // Will throw System.IO.IOException

使用 new Bitmap(original) 将在 original.Dispose() 之后解锁文件，并且不会抛出异常。使用 Graphics 类修改克隆(使用 .Clone() 创建)不会修改原始的:

  Bitmap original = new Bitmap("Test.jpg");
  Bitmap clone = (Bitmap) original.Clone();
  Graphics gfx = Graphics.FromImage(clone);
  gfx.Clear(Brushes.Magenta);
  Color c = original.GetPixel(0, 0); // Will not equal Magenta unless present in the original

同样，使用LockBits 方法会为原始和克隆产生不同的内存块:

  Bitmap original = new Bitmap("Test.jpg");
  Bitmap clone = (Bitmap) original.Clone();
  BitmapData odata = original.LockBits(new Rectangle(0, 0, original.Width, original.Height), ImageLockMode.ReadWrite, original.PixelFormat);
  BitmapData cdata = clone.LockBits(new Rectangle(0, 0, clone.Width, clone.Height), ImageLockMode.ReadWrite, clone.PixelFormat);
  Assert.AreNotEqual(odata.Scan0, cdata.Scan0);

object ICloneable.Clone() 和 Bitmap Bitmap.Clone(Rectangle, PixelFormat) 的结果相同。

接下来，我使用以下代码尝试了一些简单的基准测试。

在列表中存储 50 个副本需要 6.2 秒，并导致 1.7 GB 内存使用(原始图像为 24 bpp，3456 x 2400 像素 = 25 MB):

  Bitmap original = new Bitmap("Test.jpg");
  long mem1 = Process.GetCurrentProcess().PrivateMemorySize64;
  Stopwatch timer = Stopwatch.StartNew();

  List<Bitmap> list = new List<Bitmap>();
  Random rnd = new Random();
  for(int i = 0; i < 50; i++)
  {
    list.Add(new Bitmap(original));
  }

  long mem2 = Process.GetCurrentProcess().PrivateMemorySize64;
  Debug.WriteLine("ElapsedMilliseconds: " + timer.ElapsedMilliseconds);
  Debug.WriteLine("PrivateMemorySize64: " + (mem2 - mem1));

使用 Clone() 我可以在 0.7 秒内在列表中存储 1 000 000 个副本并使用 0.9 GB。正如预期的那样，Clone() 与 new Bitmap() 相比非常轻量:

  for(int i = 0; i < 1000000; i++)
  {
    list.Add((Bitmap) original.Clone());
  }

使用 Clone() 方法的克隆是写时复制。在这里，我将一个随机像素更改为克隆上的一种随机颜色。此操作似乎触发了原始所有像素数据的副本，因为我们现在回到 7.8 秒和 1.6 GB:

  Random rnd = new Random();
  for(int i = 0; i < 50; i++)
  {
    Bitmap clone = (Bitmap) original.Clone();
    clone.SetPixel(rnd.Next(clone.Width), rnd.Next(clone.Height), Color.FromArgb(rnd.Next(0x1000000)));
    list.Add(clone);
  }

仅仅从图像创建一个 Graphics 对象不会触发复制:

  for(int i = 0; i < 50; i++)
  {
    Bitmap clone = (Bitmap) original.Clone();
    Graphics.FromImage(clone).Dispose();
    list.Add(clone);
  }

您必须使用 Graphics 对象绘制一些东西才能触发复制。最后，另一方面，使用 LockBits 将复制数据，即使指定了 ImageLockMode.ReadOnly:

  for(int i = 0; i < 50; i++)
  {
    Bitmap clone = (Bitmap) original.Clone();
    BitmapData data = clone.LockBits(new Rectangle(0, 0, clone.Width, clone.Height), ImageLockMode.ReadOnly, clone.PixelFormat);
    clone.UnlockBits(data);
    list.Add(clone);
  }