zlib 与 libpng 的配置与使用 part 3 libpng的安装与生成PNG图片
libpng 的安装
接下来，安装 libpng 的过程要稍微轻松些。先下载最新的 libpng 程序库源文件。网址是http://sourceforge.net/projects/libpng/或http://www.libpng.org/pub/png/。不妨设下载的文件是 libpng-1.2.5.tar.gz，将这个文件释放到D:/libpng/。
修改D:/libpng/libpng-1.2.5/scripts/makefile.bc32，这是为Borland C++ 32-bit 版准备的 makefile。将第12行的ZLIB_DIR=../zlib改为ZLIB_DIR=D:/mylibs，再将第20行的#TARGET_CPU=6前的井号(#)去掉。然后执行
D:/libpng/libpng-1.2.5>make -fscripts/makefile.bc32
MAKE Version 5.2 Copyright (c) 1987, 2000 Borland
D:/libpng/libpng-1.2.5>pngtest
Testing libpng version 1.2.5
with zlib version 1.1.4
. . .
PASS (9782 zero samples)
. . .
libpng passes test
看到“9782 zero samples”字样，表明 libpng 安装成功。新生成的 pngout.png应该与原有的 pngtest.png 完全一样。将 png.h、pngconf.h 连同编译生成的libpng.lib 一起拷贝到D:/mylibs/。
生成 PNG 文件
我们自己写一两个程序来测试 libpng 生成 PNG 文件的功能。testpng1.cpp 生成灰度(gray)图象；testpng2.cpp 生成256色图象，其中调色盘(palette)有多种配置。这两个程序生成的图片文件分别展示于图1和图2中。编译参数为：
bcc32 -Id:/mylibs -Ld:/mylibs testpng1.cpp libpng.lib zlib.lib
为了日后使用方便，我把D:/mylibs/ 加入到 BCC 5.5 的 include 搜索路径和 lib 搜索路径中。
// testpng1.cpp
// test for black & white pictures.
// 请下载文章的配套源码 http://www.chenshuo.com
testpng1.cpp 和 testpng2.cpp 的差别在png_set_IHDR这行，前一个是png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_GRAY, ...);，
后一个是
png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_PALETTE, ...);。
// testpng2.cpp
// test for colorful pictures
// 请下载文章的配套源码 http://www.chenshuo.com
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图1 灰度 PNG 图片 |
图2 彩色 PNG 图片 |
libpng 带的 example.c 是很好的学习范例。使用 libpng 时，先要 include png.h。这个头文件包含了 libpng 自定义的许多类型，如程序中出现的 png_struct、png_info 等等，前者是 libpng 内部使用的结构体，后者用来表示某个 PNG 文件的相关信息。
编写生成PNG的程序先声明几个必要的变量，其中 png_structp 就是 png_struct* ：
FILE *fp;
png_structp png_ptr;
png_infop info_ptr;
png_colorp palette;
然后以 binary write 方式打开欲写入的 PNG 文件。
fp = fopen(filename.c_str(), "wb");
欲使用 libpng ，先分配并初始化 png_struct ：
png_ptr = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
然后以 png_ptr 为参数初始化 info_ptr 。以后用 png_get_*() 或 png_set_*() 函数来读取或设置 PNG 文件的属性。
info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);
设置错误处理方式，也可以在第6行指定处理错误的 callback 函数。
if (setjmp(png_jmpbuf(png_ptr)))
{
// . . .
}
接下来告诉 libpng 用 fwrite 来写入 PNG 文件，并传给它已按二进制方式打开的 FILE* fp ：
png_init_io(png_ptr, fp);
设置 PNG 文件的基本属性，如高度、宽度、色深(单色、16色、256色或真彩色)、色彩类型(灰度、调色板、RGB)等等。这里我们生成一个256 (28=256)色、采用调色板(PNG_COLOR_TYPE_PALETTE )的 PNG 文件。
const int width = 120;
const int height = 512;
png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_PALETTE,
PNG_INTERLACE_NONE, PNG_COMPRESSION_TYPE_BASE, PNG_FILTER_TYPE_BASE);
接下来设置调色板，先分配空间。常数 PNG_MAX_PALETTE_LENGTH 的值是256：
palette = (png_colorp)png_malloc(png_ptr,
PNG_MAX_PALETTE_LENGTH * sizeof (png_color));
这里的 png_color 表示调色板中某一种颜色的 RGB 分量。
typedef struct png_color_struct
{
png_byte red;
png_byte green;
png_byte blue;
} png_color;
然后用自己写的 set_palette 函数设置调色板。
set_palette(palette, RED_BLACK);
set_palette 函数能生成三种类型的调色板， GRAY 灰度、 RED_BLACK 红与黑、 SPECTRUM 频谱。
其中生成 GRAY 调色板的代码是：
for (int i = 0; i < PNG_MAX_PALETTE_LENGTH; ++i ) {
palette[i].red = palette[i].green = palette[i].blue = i;
}
告诉 libpng 采用我们准备好的调色板，并写 PNG 文件的头部。
png_set_PLTE(png_ptr, info_ptr, palette, PNG_MAX_PALETTE_LENGTH);
png_write_info(png_ptr, info_ptr);
在这些准备工作做完之后，进入最关键的一步——绘制图片内容，这里我们只是依次使用调色板的各种颜色来绘制水平直线。我们准备足够大的一块内存 image 来表示整幅图像中的所有点，这些点按从左到右，从上到下的顺序排列。注意，PNG 文件是行优先，在写入 PNG 文件时，不用告诉它整幅图形在哪，只要告诉它每一行(由数组 row_pointers 表示)在哪就行了。所以如果图像中某些行是相同的，就可以让行指针 row_pointer 重复指向这些行的地址，这样能节省内存空间。我写的这个程序没有采用这个办法，必尽内存不是什么大问题。
png_uint_32 k;
png_byte image[height][width];
png_bytep row_pointers[height];
for (k = 0; k < height; k++) {
memset(image[k], k / 2, width);
row_pointers[k] = image[k];
}
接下来一次写入整幅图像，是最省力的办法：
png_write_image(png_ptr, row_pointers);
末了，进行必要的扫尾工作：
png_write_end(png_ptr, info_ptr);
png_free(png_ptr, palette);
png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);
fclose(fp);
至此，大功告成。