取得資料緩衝區的指標 (C++/CX)

發行項
11/21/2024

在 Windows 執行階段中， Windows::Storage::Streams::IBuffer 介面提供以語言中性、資料流的方式存取資料緩衝區。在 C++ 中，可以透過定義在 robuffer.h 中的 Windows 執行階段程式庫 IBufferByteAccess 介面，取得基礎位元組陣列的原始指標。使用這種方法，可以就地修改位元組陣列，而不建立任何不必要的資料複本。

下圖顯示 XAML 影像項目，其來源為 Windows::UI::Xaml::Media::Imaging WriteableBitmap。以任何語言撰寫的用戶端應用程式可以將 WriteableBitmap 的參考傳遞至 C++ 程式碼，然後 C++ 可以使用該參考到達基礎緩衝區。在以 C++ 撰寫的通用 Windows 平台應用程式中，您可以直接在原始程式碼中使用函式，而不需將其封裝在 Windows 執行階段元件中。

此圖顯示直接存取像素數據的程式代碼元件。

GetPointerToPixelData

下列方法會接受 Windows::Storage::Streams::IBuffer ，並傳回基礎位元組陣列的原始指標。若要呼叫函式，請傳入 WriteableBitmap::PixelBuffer 屬性。

#include <wrl.h>
#include <robuffer.h>
using namespace Windows::Storage::Streams;
using namespace Microsoft::WRL;
typedef uint8 byte;
// Retrieves the raw pixel data from the provided IBuffer object.
// Warning: The lifetime of the returned buffer is controlled by
// the lifetime of the buffer object that's passed to this method.
// When the buffer has been released, the pointer becomes invalid
// and must not be used.
byte* Class1::GetPointerToPixelData(IBuffer^ pixelBuffer, unsigned int *length)
{
    if (length != nullptr)
    {
        *length = pixelBuffer ->Length;
    }
    // Query the IBufferByteAccess interface.
    ComPtr<IBufferByteAccess> bufferByteAccess;
    reinterpret_cast<IInspectable*>( pixelBuffer)->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&bufferByteAccess));

    // Retrieve the buffer data.
    byte* pixels = nullptr;
    bufferByteAccess->Buffer(&pixels);
    return pixels;
}

完整範例

下列步驟示範如何建立 C# 通用 Windows 平台應用程式，將傳遞WriteableBitmap至C++Windows 執行階段元件 DLL。 C++ 程式碼取得像素緩衝區的指標，並且在影像上執行簡單的就地修改。或者，您可以使用 Visual Basic、JavaScript 或 C++ 而不使用 C#，建立用戶端應用程式如果您使用 C++，則不需要元件 DLL，可以將這些方法直接加入至 MainPage 類別或您定義的其他類別。

建立用戶端

使用空白應用程式項目範本來建立 C# 通用 Windows 平台應用程式。

在 MainPage.xaml 中

使用這個 XAML 取代 Grid 項目：

<Grid Background="{StaticResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
    <StackPanel HorizontalAlignment="Left" Margin="176,110,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="932">
        <Image x:Name="Pic"/>
        <Button Content="Process Image" HorizontalAlignment="Stretch" VerticalAlignment="Stretch" Height="47" Click="Button_Click_1"/>
    </StackPanel>
</Grid>

在 MainPage.xaml.cs 中

加入下列命名空間宣告：

using Windows.Storage;
using Windows.Storage.FileProperties;
using Windows.UI.Xaml.Media.Imaging;
using Windows.Storage.Streams;
using Windows.Storage.Pickers;

將 WriteableBitmap 成員變數加入至 MainPage 類別並將它命名為 m_bm。
```
private WriteableBitmap m_bm;
```

使用下列程式碼取代 OnNavigatedTo 方法 Stub。當應用程式啟動時，會開啟檔案選擇器 (請注意， async 關鍵字加入至函式簽章)。

async protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
{
    FileOpenPicker openPicker = new FileOpenPicker();
    openPicker.ViewMode = PickerViewMode.Thumbnail;
    openPicker.SuggestedStartLocation = PickerLocationId.PicturesLibrary;
    openPicker.FileTypeFilter.Add(".jpg");
    openPicker.FileTypeFilter.Add(".jpeg");
    openPicker.FileTypeFilter.Add(".png");

    StorageFile file = await openPicker.PickSingleFileAsync();
    if (file != null)
    {
        // Get the size of the image for the WriteableBitmap constructor.
        ImageProperties props = await file.Properties.GetImagePropertiesAsync();
        m_bm = new WriteableBitmap((int)props.Height, (int)props.Width);
        m_bm.SetSource(await file.OpenReadAsync());
        Pic.Source = m_bm;
    }
    else
    {
        //  Handle error...
    }
}

加入按一下按鈕事件的事件處理常式 (由於 ImageManipCPP 命名空間參考尚未建立，在編輯器視窗中它可能會有波浪底線)。

async private void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    ImageManipCPP.Class1 obj = new ImageManipCPP.Class1();
    await obj.Negativize(m_bm);
    Pic.Source = m_bm;
}

建立 C++ 元件

將新的C++Windows 執行階段元件新增至現有的方案，並將它命名為 ImageManipCPP。在 C# 專案中新增參考，方法是以滑鼠右鍵按兩下方案總管中的該專案，然後選擇 [新增]、[參考]。
在 Class1.h 中
1. 在第二行， typedef 之後，加入這個 #pragma once：
```
typedef uint8 byte;
```
2. 在 WebHostHidden 宣告的開頭上方，加入 Class1 屬性。
```
[Windows::Foundation::Metadata::WebHostHidden]
```
3. 將這個公用方法簽章加入至 Class1：
```
Windows::Foundation::IAsyncAction^ Negativize(Windows::UI::Xaml::Media::Imaging::WriteableBitmap^ bm);
```
4. 從先前程式碼片段顯示的 GetPointerToPixelData 方法，加入簽章。請確定這個方法是私用的。

在 Class1.cpp 中

加入這些 #include 指示詞和命名空間宣告：

#include <ppltasks.h>
#include <wrl.h>
#include <robuffer.h>

using namespace Windows::Storage;
using namespace Windows::UI::Xaml::Media::Imaging;
using namespace Windows::Storage::Streams;
using namespace Microsoft::WRL;

從先前的程式碼片段，加入 GetPointerToPixelData 的實作。

加入 Negativize的實作。這個方法會透過反轉像素的每個 RGB 值，建立類似於負片的效果。因為在較大的影像上可能需要有感時間才能完成作業，我們將方法設為非同步。

IAsyncAction^ Class1::Negativize(WriteableBitmap^ bm)
{
    unsigned int length;
    byte* sourcePixels = GetPointerToPixelData(bm->PixelBuffer, &length);
    const unsigned int width = bm->PixelWidth;
    const unsigned int height = bm->PixelHeight;

    return create_async([this, width, height, sourcePixels]
    {
        byte* temp = sourcePixels;
        for(unsigned int k = 0; k < height; k++)
        {
            for (unsigned int i = 0; i < (width * 4); i += 4)
            {
                int pos = k * (width * 4) + (i);
                temp[pos] = ~temp[pos];
                temp[pos + 1] = ~temp[pos + 1] / 3;
                temp[pos + 2] = ~temp[pos + 2] / 2;
                temp[pos + 3] = ~temp[pos + 3];
            }
        }
    });

}

注意

如果您使用 AMP 或平行模式程式庫來平行化作業，這個方法可能會更快速執行。

確定您的圖片資料夾中至少有一個圖片，然後按 F5 編譯和執行程式。

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