将十六进制字符串解析为图像/颜色

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我该如何将 web color 格式(3或6个十六进制数字)的RGB颜色解析为来自 image/colorColor?Go 语言中是否有内置的解析器? 我希望能够解析 #XXXXXX#XXX 颜色格式。 color 文档没有提到这一点:https://golang.org/pkg/image/color/ 但这是一个非常常见的任务,因此我相信 Go 语言有一些函数可以做到这一点(我只是没有找到)。

更新:我基于被接受的答案创建了一个小型的Go库:github.com/g4s8/hexcolor


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抱歉,stdlib 中没有这样的函数。你需要自己编写它。 - Volker
3个回答

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前言:我在github.com/icza/gox上发布了这个实用工具(2.快速解决方案),请参见colorx.ParseHexColor()


1. 优雅的解决方案

这里是另一个使用fmt.Sscanf()的解决方案。它可能不是最快的解决方案,但它很优雅。它会直接扫描到一个color.RGBA结构体的字段中:

func ParseHexColor(s string) (c color.RGBA, err error) {
    c.A = 0xff
    switch len(s) {
    case 7:
        _, err = fmt.Sscanf(s, "#%02x%02x%02x", &c.R, &c.G, &c.B)
    case 4:
        _, err = fmt.Sscanf(s, "#%1x%1x%1x", &c.R, &c.G, &c.B)
        // Double the hex digits:
        c.R *= 17
        c.G *= 17
        c.B *= 17
    default:
        err = fmt.Errorf("invalid length, must be 7 or 4")

    }
    return
}

测试它:

hexCols := []string{
    "#112233",
    "#123",
    "#000233",
    "#023",
    "invalid",
    "#abcd",
    "#-12",
}
for _, hc := range hexCols {
    c, err := ParseHexColor(hc)
    fmt.Printf("%-7s = %3v, %v\n", hc, c, err)
}

输出结果(在Go Playground上尝试):

#112233 = { 17  34  51 255}, <nil>
#123    = { 17  34  51 255}, <nil>
#000233 = {  0   2  51 255}, <nil>
#023    = {  0  34  51 255}, <nil>
invalid = {  0   0   0 255}, input does not match format
#abcd   = {  0   0   0 255}, invalid length, must be 7 or 4
#-12    = {  0   0   0 255}, expected integer

2. 快速解决方案

如果性能很重要,fmt.Sscanf() 不是一个好的选择。它需要一个格式化字符串,实现必须解析它,根据它解析输入,并使用反射将结果存储到指向的值中。

由于任务基本上只是“解析”十六进制值,我们可以做得比这更好。我们甚至不必调用通用的十六进制解析库(例如 encoding/hex ),我们可以自己完成。我们甚至不必将输入视为string或一系列的rune,我们可以降低处理它的级别,将其视为一系列字节。 是的,Go将string值作为UTF-8字节序列存储在内存中,但是如果输入是有效的颜色字符串,则其所有字节必须在0..127范围内,这映射到字节1对1。如果不是这种情况,则输入已经无效,这是我们将检测到的,但在这种情况下我们返回什么颜色并不重要(不会影响结果)。

现在让我们看一个快速实现:

var errInvalidFormat = errors.New("invalid format")

func ParseHexColorFast(s string) (c color.RGBA, err error) {
    c.A = 0xff

    if s[0] != '#' {
        return c, errInvalidFormat
    }

    hexToByte := func(b byte) byte {
        switch {
        case b >= '0' && b <= '9':
            return b - '0'
        case b >= 'a' && b <= 'f':
            return b - 'a' + 10
        case b >= 'A' && b <= 'F':
            return b - 'A' + 10
        }
        err = errInvalidFormat
        return 0
    }

    switch len(s) {
    case 7:
        c.R = hexToByte(s[1])<<4 + hexToByte(s[2])
        c.G = hexToByte(s[3])<<4 + hexToByte(s[4])
        c.B = hexToByte(s[5])<<4 + hexToByte(s[6])
    case 4:
        c.R = hexToByte(s[1]) * 17
        c.G = hexToByte(s[2]) * 17
        c.B = hexToByte(s[3]) * 17
    default:
        err = errInvalidFormat
    }
    return
}

使用与第一个示例相同的输入进行测试,输出结果为(在Go Playground上尝试):

#112233 = { 17  34  51 255}, <nil>
#123    = { 17  34  51 255}, <nil>
#000233 = {  0   2  51 255}, <nil>
#023    = {  0  34  51 255}, <nil>
invalid = {  0   0   0 255}, invalid format
#abcd   = {  0   0   0 255}, invalid format
#-12    = {  0  17  34 255}, invalid format

3. 基准测试

让我们对这两个解决方案进行基准测试。 基准测试代码将包括使用长格式和短格式调用它们。 错误情况被排除在外。

func BenchmarkParseHexColor(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        ParseHexColor("#112233")
        ParseHexColor("#123")
    }
}

func BenchmarkParseHexColorFast(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        ParseHexColorFast("#112233")
        ParseHexColorFast("#123")
    }
}

以下是基准测试结果:

go test -bench . -benchmem

BenchmarkParseHexColor-4         500000     2557 ns/op      144 B/op    9 allocs/op
BenchmarkParseHexColorFast-4   100000000      10.3 ns/op      0 B/op    0 allocs/op

从我们可以看到,“快速”解决方案大约快250倍,并且不使用分配内存(与“优雅”的解决方案不同)。


即使在使用16位色板时,ParseHexColorFast也能正确地给出颜色。谢谢。 - STEEL

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RGBA颜色只有4个字节,分别是红、绿、蓝和透明度通道。对于三个或六个十六进制数字,透明度字节通常被默认为0xFF(AABBCC被认为与AABBCCFF相同,ABC也是如此)。

因此,解析颜色字符串就像是将其标准化,使其成为“RRGGBBAA”(4个十六进制编码的字节)的形式,然后进行解码:

package main

import (
    "encoding/hex"
    "fmt"
    "image/color"
    "log"
)

func main() {
    colorStr := "102030FF"

    colorStr, err := normalize(colorStr)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    b, err := hex.DecodeString(colorStr)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    color := color.RGBA{b[0], b[1], b[2], b[3]}

    fmt.Println(color) // Output: {16 32 48 255}
}

func normalize(colorStr string) (string, error) {
    // left as an exercise for the reader
    return colorStr, nil
}

在游乐场上试试: https://play.golang.org/p/aCX-vyfMG4G


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您可以使用strconv.ParseUint将任意2个十六进制数字转换为整数。

strconv.ParseUint(str, 16, 8)

16 表示十六进制(hex),而 8 指示位计数,在这种情况下,为一个字节。

您可以使用此方法将每 2 个字符解析为它们的组成部分。

https://play.golang.org/p/B56B8_NvnVR

func ParseHexColor(v string) (out color.RGBA, err error) {
    if len(v) != 7 {
        return out, errors.New("hex color must be 7 characters")
    }
    if v[0] != '#' {
        return out, errors.New("hex color must start with '#'")
    }
    var red, redError = strconv.ParseUint(v[1:3], 16, 8)
    if redError != nil {
        return out, errors.New("red component invalid")
    }
    out.R = uint8(red)
    var green, greenError = strconv.ParseUint(v[3:5], 16, 8)
    if greenError != nil {
        return out, errors.New("green component invalid")
    }
    out.G = uint8(green)
    var blue, blueError = strconv.ParseUint(v[5:7], 16, 8)
    if blueError != nil {
        return out, errors.New("blue component invalid")
    }
    out.B = uint8(blue)
    return
}

编辑:感谢Peter的更正


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要解析一个uint8,请使用ParseUint而不是ParseInt,并将最后一个参数设置为8。否则像“#-e-4-c”这样的内容会被视为有效输入。 - Peter

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