在c中复制一个bmp

Question

背景:
我想将 bmp(未压缩的 24 RGB)图像从一个文件名复制到另一个文件名。我正在使用代码块附带的 TDM-GCC(版本 4.9.2，32 位，SJLJ)的 mingw 编译器。

问题:
程序适用于黑白图像和简单的彩色图像，但不适用于复杂的彩色图像。请查看所附图片。我没有足够的声誉来发布其他图片，所以我尝试发布 2 个最相关的图片。该程序无法复制 lenna 图像。这种行为的原因是什么？

代码:

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <stdint.h>
 #pragma pack(1)

/*  The following is to access the DIB information
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc230309.aspx
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd183374(v=vs.85).aspx
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd183376(v=vs.85).aspx */

typedef uint8_t  BYTE;
typedef uint32_t DWORD;
typedef int32_t  LONG;
typedef uint16_t WORD;

typedef struct
{
    WORD bfType;
    DWORD bfSize;
    WORD bfReserved1;
    WORD bfReserved2;
    DWORD bfOffBits;
}BITMAPFILEHEADER;

typedef struct
{
    DWORD biSize;
    LONG biWidth;
    LONG biHeight;
    WORD biPlanes;
    WORD biBitCount;
    DWORD biCompression;
    DWORD biSizeImage;
    LONG biXPelsPerMeter;
    LONG biYPelsPerMeter;
    DWORD biClrUsed;
    DWORD biClrImportant;
}BITMAPINFOHEADER;


typedef struct
{
    BYTE rgbtBlue;
    BYTE rgbtGreen;
    BYTE rgbtRed;
}RGBTRIPLE;

int main(void)
{
    char *infile = "testin.bmp";
    char *outfile = "testout.bmp";

    FILE *inptr = fopen(infile, "r");
    if (inptr == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Could not open %s.\n", infile);
        return 2;
    }

    FILE *outptr = fopen(outfile, "w");
    if (outptr == NULL)
    {
        fclose(inptr);
        fprintf(stderr, "Could not create %s.\n", outfile);
        return 3;
    }

    BITMAPFILEHEADER bf;
    fread(&bf, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, inptr);

    BITMAPINFOHEADER bi;
    fread(&bi, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, inptr);

    fwrite(&bf, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, outptr);

    fwrite(&bi, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, outptr);

    int padding = (4 - (bi.biWidth * sizeof(RGBTRIPLE)) % 4) % 4;

    int i, j, k, biHeight;

    for(i = 0, biHeight = abs(bi.biHeight); i < biHeight; i++)
    {
        for(j = 0; j < bi.biWidth; j++)
        {
        RGBTRIPLE triple;

        fread(&triple, sizeof(RGBTRIPLE), 1, inptr);

        fwrite(&triple, sizeof(RGBTRIPLE), 1, outptr);
        }
    }

    fseek(inptr, padding, SEEK_CUR);

    for(k = 0; k < padding; k++)
    {
        fputc(0x00, outptr);
    }

fclose(inptr);

fclose(outptr);

return 0;

}

输入图像:

输出图像:

Answer 1

我对提供的数据做了一些改动，我很确定发生了什么:

FILE *inptr = fopen(infile, "r");

和

FILE *outptr = fopen(outfile, "w");

以文本模式打开文件。

这是我从 Microsoft 的 C API 了解到的一种特殊行为，似乎这也适用于 mingw TDM-GCC(我一直难以相信，直到转储数据使我相信我的怀疑是正确的)。

微软C API中的文件I/O区分文本模式和二进制模式:

• fopen(infile, "rt") 和 fopen(outfile, "wt") 以文本模式打开文件。
• fopen(infile, "rb") 和 fopen(outfile, "wb") 以二进制模式打开文件。
• fopen(infile, "r") 和 fopen(outfile, "w") 默认为文本模式。

在文本模式下，文件读取将所有 Microsoft 行结尾 ("\r\n") 替换为 Unix 行结尾 ("\n")因为写作正好相反("\n" 变成了 "\r\n")。

如果内容是纯文本，这是合理的，但它可能会破坏二进制内容的输出，每当字节 0x0a(具有任何含义)出现时，都会插入字节 0x0d在数据流中。

为了证明这一点，

1. 我下载了你的示例文件(不幸的是上传为 PNG 格式)
2. 将文件(返回)转换为 24 位 BMP(使用 GIMP)

3. 对每个进行十六进制转储:

   $ hexdump -C IkW6FbN.bmp >IkW6FbN.bmp.txt
   
   $ hexdump -C jnxpTwE.bmp >jnxpTwE.bmp.txt
   

4. 最后将IkW6FbN.bmp.txt 和jnxpTwE.bmp.txt 加载到WinMerge 中进行比较。

如快照所示，输入和输出文件的前 14037 (0x36d5) 个字节具有相同的内容。然后，输入文件“意外地”包含三个字节 0a 0a 0a，而输出文件却包含 0d 0a 0d 0a 0d 0a。因此，相应的原始像素(以及所有后续像素)已损坏。

(你可能已经猜到了，0a是换行符'\n'的十六进制值，0d是那个回车 '\r'.)

顺便说一句。输出文件可能比输入文件长一点(由于插入了 CR 字节)。这可能会被 BMP 查看器忽略，因为 BMP header 准确说明了原始图像需要多少字节(并且会简单地忽略额外的字节)。

正如您可能已经认识到的那样，您应该将 fopen() 调用更改为

FILE *inptr = fopen(infile, "rb");

和

FILE *outptr = fopen(outfile, "wb");

解决您的问题。

顺便说一句。 *x 操作系统(例如 Linux)上的 C API 没有这种文本模式和二进制模式的区别。相反，b 会被忽略(这有助于编写可移植代码)。

进一步阅读:fopen, fopen_s on cppreference.com