WindowsからBMPファイルを出力

#pragma once

//! @brief 与えられた画素数がビットマップの要求する4byte境界に何バイト足りないかを返す
//! @param [in] width 画素数
//! @param [in] pixelsize １ピクセルのビット数
//! @return 足して４の倍数になる値
int getbmp4line_err(const unsigned int width, const unsigned int pixelbits);

//! @brief 幅と高さと画素のビット数からビットマップデータにしたときに何バイトになるかを算出する
//! @param [in] width 画像のピクセル数（幅）
//! @param [in] height 画像のピクセル数（高さ）
//! @param [in] pixelbit １ピクセルのビット数
//! @return 4バイト境界に合わせたときのバイト数
unsigned int getbmpdata_memsize(const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits);


//! @brief データをスキャンライン4倍バイトデータにしたものを作成
//! @param [out] dst 調整後の画素データの格納先アドレス
//! @param [in] src 元データの先頭アドレス
//! @param [in] width 画像幅（ピクセル）
//! @param [in] height 画像高さ（ピクセル）
//! @param [in] pixelbit １ピクセルのビット数
//! @return そのままBMPにできるデータ配列
//! @note dstは確保済みの必要がある。このバイト数はgetbmpdatasizeで取得できる
void data_to_bmp4lines(unsigned char* dst,const void* src, const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits);

//! @brief ビットマップファイルを保存する
//! @param [in] pathname ファイル名
//! @param [in] pixeldata 画像データの先頭ポインタ。４バイト境界に調整済みの必要がある
//! @param [in] width 画像のピクセル幅
//! @param [in] height 画像のピクセル高さ
//! @param [in] １画素のビット数
//! @return なし
void bmp_write(const wchar_t* pathname, const void* pixeldata, const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits);

//! @brief ビットマップファイルを保存する関数のインタフェース
//! @param [in] pathname ファイル名
//! @param [in] pixeldata 画像データの先頭ポインタ。４バイト境界の調整前のもの
//! @param [in] width 画像のピクセル幅
//! @param [in] height 画像のピクセル高さ
//! @param [in] １画素のビット数
//! @return なし
void call_bmp_write(const wchar_t* pathname, const void* pixeldata, const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits);

#include "BMPwriter.hpp"

#include <Windows.h>
#include <vector>

int getbmp4line_err(const unsigned int width, const unsigned int pixelbits) {
  return  (4 - (width * pixelbits /8) % 4) % 4;
}

unsigned int getbmpdata_memsize(const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits) {
  unsigned int widthbytes = width * (pixelbits / 8) + getbmp4line_err(width, pixelbits);
  return widthbytes * height;
}

void data_to_bmp4lines(unsigned char* dst, const void* src, const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits) {
  unsigned int pixelbytes = (pixelbits / 8);
  std::uint8_t * p = (std::uint8_t*)src;
  int err = getbmp4line_err(width, pixelbits);//4バイト境界に何バイト足りないかを算出

  size_t pos=0;
  for (size_t h = 0; h < height; h++) {
    //一行コピー
    for (size_t x = 0; x < width * pixelbytes; x++) {
      dst[pos++] = *p;
      p++;
    }
    if (err != 0) {
      // width * pixelsizeが4になるようにデータを挿入
      for (size_t k = 0; k < err; k++) {
        dst[pos++] = 0;
      }
    }
  }

}

void bmp_write(
  const wchar_t* pathname,
  const void* pixeldata, 
  const unsigned int width,
  const unsigned int height,
  const unsigned int pixelbits) {

  const unsigned long bytecount = pixelbits / 8;

  const unsigned long    headSize = (sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFO));

  //４バイト境界を考慮した１スキャンラインのバイト数
  const unsigned long widthBytes = width * bytecount + getbmp4line_err(width, pixelbits);

  const unsigned long    imageBytes = (widthBytes * height);

  // BITMAPFILEHEADERの初期化
  BITMAPFILEHEADER bmpHead = { 0 };
  bmpHead.bfType = 0x4D42;       // "BM"
  bmpHead.bfSize = headSize + imageBytes;
  bmpHead.bfReserved1 = 0;
  bmpHead.bfReserved2 = 0;
  bmpHead.bfOffBits = headSize;

  // BITMAPINFOの初期化
  BITMAPINFO bmpInfo = { 0 };
  bmpInfo.bmiHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
  bmpInfo.bmiHeader.biWidth = width;
  bmpInfo.bmiHeader.biHeight = height;
  bmpInfo.bmiHeader.biPlanes = 1;
  bmpInfo.bmiHeader.biBitCount = pixelbits;
  bmpInfo.bmiHeader.biCompression = BI_RGB;
  bmpInfo.bmiHeader.biSizeImage = 0;
  bmpInfo.bmiHeader.biXPelsPerMeter = 0;
  bmpInfo.bmiHeader.biYPelsPerMeter = 0;
  bmpInfo.bmiHeader.biClrUsed = 0;
  bmpInfo.bmiHeader.biClrImportant = 0;


  FILE * fp = _wfopen(pathname, L"wb" );

  fwrite(&bmpHead, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);
  fwrite(&bmpInfo, sizeof(BITMAPINFO), 1, fp);

  fwrite(pixeldata, 1 , imageBytes, fp);

  fclose(fp);

}

void call_bmp_write(const wchar_t* pathname, const void* pixeldata, const unsigned int width, const unsigned int height, const unsigned int pixelbits) {

  //BMP保存時の画像のメモリサイズを求める
  int retsize = getbmpdata_memsize(width, height, pixelbits);
  std::vector<std::uint8_t> save;
  save.resize(retsize);

  //４バイト境界の条件を満たしたデータを作成する
  data_to_bmp4lines(&save[0], pixeldata, width, height, pixelbits);

  //BMPファイルに保存する
  bmp_write(pathname, &save[0], width, height, pixelbits);
}

#include <iostream>
#include <vector>

#include "BMPwriter.hpp"

struct data32bit {
  unsigned char p[4];
  data32bit() {}
  data32bit(
    unsigned char b,
    unsigned char g,
    unsigned char r,
    unsigned char u
  ) {
    p[0] = b;
    p[1] = g;
    p[2] = r;
    p[3] = u;
  }
  data32bit(
    unsigned char b,
    unsigned char g,
    unsigned char r
  ) {
    p[0] = b;
    p[1] = g;
    p[2] = r;
    p[3] = 0;
  }
};
struct data24bit {
  unsigned char p[3];
  data24bit() {}
  data24bit(
    unsigned char b,
    unsigned char g,
    unsigned char r
  ) {
    p[0] = b;
    p[1] = g;
    p[2] = r;
  }
};

template<typename dtype>
void create_data(std::vector<dtype>& img,int width,int height) {
  for (int y = 0; y < height; y++) {
    for (int x = 0; x < width; x++) {
      int pos = y * width + x;
      if (y == x) {
        img[pos] = dtype(255, 0, 0);
      }
      else {
        img[pos] = dtype(0, 0, 255);
      }
      if (x == width - 1)
        img[pos] = dtype(0, 255, 0);
    }
  }
}

int main()
{

  //画像データ
  std::vector<data24bit> img;
  unsigned int bits = 24;
  unsigned int width = 7;
  unsigned int height = 9;
  img.resize(width*height);
  create_data(img,width,height);

  std::cout << "scanline bytes % 4 = " << (width * bits / 8) % 4;

  call_bmp_write(L"C:\\data\\a.bmp",&img[0], width, height, bits);

  int k;
  std::cin >> k;

}