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

Question

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

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据我所知，复制位图有两种方法。

Bitmap.Clone()

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

new Bitmap()

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

这些方法有什么不同？我特别关注于内存和线程方面的区别。

- Tom Wright

3

我曾遇到这样一种情况，我要读取的文件是一个每像素1比特的TIFF文件。使用new Bitmap(A)返回32比特每像素的位图，而(Bitmap)A.Clone()仍然是每像素1比特。由于我要将图像嵌入PDF以便以后发送电子邮件，因此保持图像为1比特很重要。@Aelios @HansPassant - gmlobdell

2个回答

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"深拷贝"和"浅拷贝"之间的常见区别，也是几乎过时的IClonable接口的问题。Clone()方法创建一个新的Bitmap对象，但像素数据与原始位图对象共享。Bitmap(Image)构造函数也创建一个新的Bitmap对象，但它具有自己的像素数据副本。

在SO上有许多关于Clone()的问题，程序员希望它避免位图的典型问题，即从中加载的文件被锁定。但它并不会避免这个问题。可能实用的用法是避免库方法不适当地调用Dispose()来释放传递的位图。

重载可能很有用，可以利用像素格式转换或裁剪选项。

- Hans Passant

4

同意。在需要在多个地方使用相同（未修改）位图的情况下，我们使用Clone()函数，但是我们想要减少副本使用的内存量。我不知道的一件事是，如果您修改其中一个克隆（例如SetPixel），是否会导致所有共享像素数据被修改，还是它会导致修改的像素数据分配自己的像素数据（因此只修改自己的）。 - Matt Smith

@MattSmith，即使使用ReadOnly标志，数据也会在锁定命令之后被复制。 - Pedro77

非常感谢。这个“具有其自己的像素数据副本”是导致我的程序崩溃的原因。通过使用“new Bitmap（oldBitmap）”而不是“oldBitmap.Clone（）”来解决了这个问题。 - Seth

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可以查看英文原文，
原文链接

- Anlo · Accepted Answer

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。因此，我进行了一些测试，以查明Bitmap.Clone()和new Bitmap()之间的区别。

Bitmap.Clone() 会保持原始文件被锁定：

  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)代替后，将在original.Dispose()之后解锁文件，并且不会抛出异常。使用.Clone()创建的克隆体来使用Graphics类进行修改时，不会修改原始对象：

  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

同样地，使用LockBits方法会为原始的和克隆的对象产生不同的内存块：

  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);

使用object ICloneable.Clone()和Bitmap Bitmap.Clone(Rectangle, PixelFormat)所得到的结果是相同的。

接下来，我使用以下代码进行了一些简单的基准测试。

将50份副本存储在列表中花费了6.2秒，并导致1.7 GB的内存使用（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秒内使用0.9GB存储列表中的1,000,000个副本。如预期的那样，与new Bitmap()相比，Clone()非常轻量级:

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

Clone() 方法创建的克隆对象采用写时复制技术。在这里，我会在克隆对象中将一个随机像素点改为随机颜色。这个操作似乎会触发从原始对象复制所有像素数据，因为我们现在回到了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);
  }

仅从图像中创建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);
  }

为了触发复制操作，您需要使用 Graphics 对象绘制一些内容。与之相反，使用 LockBits 将复制数据，即使指定了 ImageLockMode.ReadOnly 也是如此：

  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);
  }