读取bmp文件头信息

文件头信息的格式定义可以参考这里，读取文件信息有两种方式，第一种方式是定义一个字符串，使用read函数将图像信息读取到字符串中，然后自己去提取想要的数据。这种方法需要我们提前知道图像文件头的格式定义，很麻烦且容易出错，适合初学阶段使用，熟悉了之后即可过渡使用第二种方式；第二种方式是使用bmp结构体，结构体可以自行定义，也可以去网上找，百度一大堆。定义结构体变量存储文件头信息这种方式的优点是格式清晰，代码可读性好。
我找的结构体如下，原文链接在这。

//文件头结构体
typedef struct 
{ 
    unsigned char    bfType[2];     //文件类型
    unsigned long    bfSize;        //位图大小
    unsigned short bfReserved1;     //位0 
    unsigned short bfReserved2;     //位0
    unsigned long    bfOffBits;     //到数据偏移量
} BitMapFileHeader;

函数如下：

/*
 *函数功能：解析bmp图片
 *参数列表：path:要解析的图片的pathname
 *返回值 ：错误时返回-1，解析正确返回0
 */
int bmp_analyze(unsigned char *path)
{
    int fd = -1;
    BitMapFileHeader fHeader;

    //打开bmp图片
    fd = open(path, O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        fprintf(stderr, "open %s error.\n", path);
        return -1;
    }

    //读取文件头信息
    read(fd, &fHeader, sizeof(fHeader));
    printf("bfSize:%ld\n", fHeader.bfSize);
    printf("bfOffBits:%ld\n", fHeader.bfOffBits);

    //关闭打开的文件
    close(fd);

    return 0;
}

执行结果如下：

显示bfSize（文件大小）为28，这显然是不对的。根据WinHex查看图片可以看到，实际数据为0x36 0x20 0x1C 0x00，而在BMP文件中数据存储方式为小端模式（低地址存放低字节），因此实际bfSize为1843254（0x1C2036）个字节。

下面开始查找问题。
将读取到的信息都打印出来，分析原始数据。

int bmp_analyze(unsigned char *path)
{
    int fd = -1, i;
    BitMapFileHeader fHeader;

    //打开bmp图片
    fd = open(path, O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        fprintf(stderr, "open %s error.\n", path);
        return -1;
    }

    //读取文件头信息
    read(fd, &fHeader, sizeof(fHeader));
    printf("bfSize:%ld\n", fHeader.bfSize);
    printf("bfOffBits:%ld\n", fHeader.bfOffBits);

    //将读取到的信息打印出来
    for (i = 0; i < sizeof(fHeader); i++) {
        printf("%x ", *((unsigned char *)&fHeader + i));
    }
    printf("\n");

    //关闭打开的文件
    close(fd);

    return 0;
}

这时就可以看到读取的结果，数据个数为16个！而结构体中的数据个数为14个！这就牵扯到字节对齐问题了，其实好早以前就知道这个概念，单纯的以为就是以牺牲空间为代价去提高处理器存取效率，没想到会对上层有影响！把结构体变量当成字符串去存储数据的方法也是我第一次使用，可见眼界还是低了点，不禁感叹C的博大精深！
这里扯一下字节对齐，以前也看了好多资料，总结一下就四点：

结构体变量的首地址是其最宽基本类型成员大小的整数倍；
结构体成员首地址的偏移量（相对于结构体首地址）是成员大小的整数倍；
结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍；
如有需要编译器会在成员之间加上填充字节；

解决办法：取消字节对齐。
取消字节对齐的两种方法：

在定义结构体之前使用伪指令#pragma pack ()
在结构体名称之前加__attribute__((packed))

结构体定义于是被修改为了：

typedef struct 
{ 
    unsigned char    bfType[2];     //文件类型
    unsigned long    bfSize;        //位图大小
    unsigned short bfReserved1;     //位0 
    unsigned short bfReserved2;     //位0
    unsigned long    bfOffBits;     //到数据偏移量
} __attribute__((packed)) BitMapFileHeader;

原链接本来默认就取消了字节对齐，但是一开始并不了解具体深意，于是就被我删掉了，遇到问题再去想办法解决，可能这就是学习的过程吧(ノ￣▽￣)
调试结果如下图：

到这里就显示正常了，1843254就是0x1C2036，还有一个问题是伪指令#pragma pack ()没效果，不知道是gcc的问题还是芯片的问题。

读取bmp文件头信息

读取bmp文件头信息

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