随着计算机图形学的快速发展，图像处理技术也变得越来越重要。有很多与图形处理有关的函数被广泛使用，其中一个比较重要的函数是BitBlt函数。BitBlt函数的功能是处理位图（bitmap）的传输与复制，被广泛应用于屏幕显示、打印输出以及图像处理等方面。本篇文章将会介绍BitBlt函数的基本使用方法，并探究其实现原理。

一、BitBlt函数的基本使用方法

1. 功能介绍

BitBlt函数的全称是Bit-Block Transfer，其中“Block”表示将一个像素块作为原始数据块，通过数据复制或传输到目标区域中。其最常见的应用就是将一个位图上的数据复制到另一个位图或屏幕上。特别是在Windows图形用户界面（GUI）应用程序中，BitBlt函数被广泛用于绘制和更新窗口界面。

2. 参数说明

BitBlt函数的调用格式如下：

BOOL BitBlt( HDC hdcDest, // 目的设备上下文句柄

int nDestX, // 目标矩形区域的左上角x坐标

int nDestY, // 目标矩形区域的左上角y坐标

int nDestWidth, // 目标矩形区域的宽度

int nDestHeight, // 目标矩形区域的高度

HDC hdcSrc, // 源设备上下文句柄

int nSrcX, // 源矩形区域的左上角x坐标

int nSrcY, // 源矩形区域的左上角y坐标

DWORD dwRop // ROP代码，表示如何将源设备上下文中的位块与目标设备上下文中的位块组合

);

其中，参数hdcDest表示目标设备上下文的句柄，即表示需要将数据传输到哪个设备中；参数nDestX和nDestY表示目标矩形的左上角坐标；参数nDestWidth和nDestHeight表示目标矩形的宽度和高度，单位为像素；参数hdcSrc表示源设备上下文的句柄，即表示需要从哪个设备中获取数据；参数nSrcX和nSrcY表示源矩形的左上角坐标；参数dwRop表示如何将源设备上下文的位块与目标设备上下文的位块组合。更详细的参数说明可以参见Microsoft官方文档（https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/desktop/api/wingdi/nf-wingdi-bitblt）。

3. 实例分析

对于多数读者来说，最好的方法学习一个新的API就是通过代码示例。

请看下面的示例代码，解释如何使用BitBlt函数将当前窗口的内容绘制到一个位图中：

// 获取当前窗口的设备上下文

HDC hdcWindow = ::GetDC(NULL);

// 获取当前窗口的位置和大小

RECT rcWindow;

::GetWindowRect(::GetDesktopWindow(), &rcWindow);

int nWidth = rcWindow.right - rcWindow.left;

int nHeight = rcWindow.bottom - rcWindow.top;

// 创建一个内存设备上下文

HDC hdcMem = CreateCompatibleDC(NULL);

// 创建一个位图

HBITMAP hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdcWindow, nWidth, nHeight);

HBITMAP hOldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(hdcMem, hBitmap);

// 将当前窗口的内容拷贝到位图上

BitBlt(hdcMem, 0, 0, nWidth, nHeight, hdcWindow, 0, 0, SRCCOPY);

// 保存位图到文件中

SaveBitmapToFile(_T("test.bmp"), hBitmap);

// 回复位图句柄

SelectObject(hdcMem, hOldBitmap);

// 释放内存设备上下文和位图资源

DeleteDC(hdcMem);

DeleteObject(hBitmap);

// 释放窗口设备上下文

::ReleaseDC(NULL, hdcWindow);

以上代码中，我们先获取了当前窗口的设备上下文hdcWindow，然后使用CreateCompatibleDC函数创建了一个内存设备上下文hdcMem。接着，我们创建了一个位图hBitmap，并使用SelectObject函数将其选入到内存设备上下文hdcMem中。最后，我们使用BitBlt函数将当前窗口的内容拷贝到位图hBitmap中，并使用SaveBitmapToFile函数将位图保存到文件中。

二、BitBlt函数的实现原理

了解Windows GDI编程的读者可能会熟悉，BitBlt函数的实现涉及到很多GDI功能的调用。事实上，BitBlt函数对应了Windows GDI的Bit-Block Transfer（BitBLT）功能，是GDI中最基本的图形传输操作之一。了解GDI如何实现BitBlt，对于我们更好地理解BitBlt函数具有重要的作用。

1. GDI对象的选入和选出

在Windows GDI中，设备上下文（Device Context，简称DC）作为最基本的图形对象，用于管理用户界面上的图形输出。在BitBlt函数中，源设备上下文和目标设备上下文是指位图内存上下文对象，用于表示正在进行数据传输的内存缓冲区。GDI中可以使用CreateCompatibleDC函数创建内存设备上下文，使用CreateCompatibleBitmap函数创建内存位图。

我们经常使用SelectObject函数将位图或笔刷选入设备上下文或内存设备上下文中。选入GDI对象会返回一个句柄（Handle），表示这个对象的唯一标识符。例如，对于创建的内存设备上下文hdcMem和内存位图hBitmap，我们使用SelectObject函数将hBitmap选入到hdcMem中，并将返回值存放在hOldBitmap变量中，代码如下：

// 将内存位图选入内存设备上下文中

HBITMAP hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdcWindow, nWidth, nHeight);

HBITMAP hOldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(hdcMem, hBitmap);

与选入GDI对象相对应的是选出（Deselect）GDI对象。在绘制结束后，我们需要将hdcMem对象中选入的位图或笔刷资源选出并恢复原始状态。这样可以释放资源，以避免资源泄漏，同时也可以保证GDI对象在不同设备上下文中的正确选择。

对于以上代码中的SelectObject函数，我们使用一个古老的C语言技巧（类型转换）将其返回值从HGDIOBJ类型强制转换为HBITMAP类型。这是因为HGDIOBJ是所有GDI对象的基础类型，而我们需要一种特定的类型来处理内存位图。如果您是个板子，那么可以直接将void *强制转换成你需要的类型。

// 将内存位图选出

SelectObject(hdcMem, hOldBitmap);

// 释放内存位图资源

DeleteObject(hBitmap);

2. 位运算和颜色混合

在默认情况下，BitBlt函数采用SRCCOPY代码将源像素复制到目标设备上下文中，SRCCOPY表示源像素被不加修改地复制到目标设备上下文中，不参与任何颜色混合。如果要产生不同的效果，可以修改ROP代码。ROP是二进制代码，表示源像素如何与目标像素进行颜色混合。

对于ROP代码的颜色混合，可以通过逻辑运算、算数运算和位移等运算来实现。常用的逻辑运算有AND、OR和XOR，算术运算有ADD、SUBTRACT和COPY等，位移运算有SHIFT和MERGE等。如果您想更深入地了解ROP代码的实现方式和相关技巧，可以查看微软文档：关于 ROP3 符号值。

3. 像素块的复制和移动

在图像传输期间，数据从源设备上下文复制到目标设备上下文并确定其坐标范围。数据消耗代价最高，因此，GDI通常使用特定的优化算法来加快数据传输。在执行功能时，系统放宽了对坐标限制的限制，并且允许源和目标重叠。

当坐标范围被确定后，GDI开始执行像素块的复制和移动操作。源像素块可以按原样复制，还可以按照一定的比例进行缩放和平移，以便放置到目标像素块中。实现像素块级别的操作是计算机图形学领域中的一个重要问题。

在比较简单的情况下，我们可以进行“一遍扫描”的像素复制操作，即将源像素块的每个像素复制到目标像素块中的相应位置。当源和目标不重叠时，这是最有效的方法。当源和目标重叠时，我们推荐使用多次扫描的方法，即将源像素块对分成多块，并分别复制到目标像素块中。

三、后记

BitBlt函数是Windows GDI中最基本而又最常见的图形传输函数之一。了解它的使用方式和实现原理，对于深入理解Windows图形用户界面（GUI）和细节技术有很大帮助。虽然现在Windows GDI已经慢慢淘汰，但是掌握BitBlt函数的基本思想和用法，仍然具有很大的参考价值。

当然，BitBlt函数只是Windows GDI中的一个函数，如果您想进一步深入了解Windows GDI编程，可以查看网上的其他教程或书籍。同时，还可以尝试使用其他底层API或高级图形库来实现图形编程，例如OpenGL、DirectX、Qt、MFC等等。无论您选择的是哪种方法，都需要不断学习和实践，才能成为一位合格的图形程序员。