WPF CreateBitmapSourceFromHBitmap() 内存泄漏

Question

我需要逐像素绘制图像并将其显示在 WPF 中。 我试图通过使用System.Drawing.Bitmap然后使用CreateBitmapSourceFromHBitmap()为 WPF Image 控件创建一个BitmapSource来做到这一点。 我在某处发生内存泄漏，因为当重复调用CreateBitmapSourceFromBitmap() ，内存使用量会增加，并且在应用程序结束之前不会下降。 如果我不调用CreateBitmapSourceFromBitmap() ，则内存使用量没有明显变化。

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    var bmp = new System.Drawing.Bitmap(1000, 1000);
    var source = System.Windows.Interop.Imaging.CreateBitmapSourceFromHBitmap(
        bmp.GetHbitmap(), IntPtr.Zero, Int32Rect.Empty,
        System.Windows.Media.Imaging.BitmapSizeOptions.FromEmptyOptions());
    source = null;
    bmp.Dispose();
    bmp = null;
}

如何释放BitmapSource内存？

Answer 1

Bitmap.GetHbitmap() MSDN状态：

评论

您负责调用 GDI DeleteObject 方法以释放 GDI 位图对象使用的内存。

所以使用以下代码：

// at class level
[System.Runtime.InteropServices.DllImport("gdi32.dll")]
public static extern bool DeleteObject(IntPtr hObject);

// your code
using (System.Drawing.Bitmap bmp = new System.Drawing.Bitmap(1000, 1000)) 
{
    IntPtr hBitmap = bmp.GetHbitmap(); 

    try 
    {
        var source = System.Windows.Interop.Imaging.CreateBitmapSourceFromHBitmap(hBitmap, IntPtr.Zero, Int32Rect.Empty, System.Windows.Media.Imaging.BitmapSizeOptions.FromEmptyOptions());
    }
    finally 
    {
        DeleteObject(hBitmap);
    }
}

我还用using语句替换了您的Dispose()调用。

Answer 2

每当处理非托管句柄时，最好使用“安全句柄”包装器：

public class SafeHBitmapHandle : SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid
{
    [SecurityCritical]
    public SafeHBitmapHandle(IntPtr preexistingHandle, bool ownsHandle)
        : base(ownsHandle)
    {
        SetHandle(preexistingHandle);
    }

    protected override bool ReleaseHandle()
    {
        return GdiNative.DeleteObject(handle) > 0;
    }
}

一旦出现句柄，就像这样构造一个（理想情况下，您的 API 永远不会暴露 IntPtr，它们总是会返回安全句柄）：

IntPtr hbitmap = bitmap.GetHbitmap();
var handle = new SafeHBitmapHandle(hbitmap , true);

并像这样使用它：

using (handle)
{
  ... Imaging.CreateBitmapSourceFromHBitmap(handle.DangerousGetHandle(), ...)
}

SafeHandle 基础为您提供了一个自动的一次性/终结器模式，您需要做的就是覆盖 ReleaseHandle 方法。

Answer 3

我有相同的要求和问题（内存泄漏）。 我实施了与标记为答案相同的解决方案。 但是，尽管该解决方案有效，但它对性能造成了不可接受的影响。 在 i7 上运行，我的测试应用程序看到稳定的 30-40% CPU、200-400MB RAM 增加并且垃圾收集器几乎每毫秒都在运行。

因为我在做视频处理，所以我需要更好的性能。 我想出了以下内容，所以我想分享一下。

可重用的全局对象

//set up your Bitmap and WritableBitmap as you see fit
Bitmap colorBitmap = new Bitmap(..);
WriteableBitmap colorWB = new WriteableBitmap(..);

//choose appropriate bytes as per your pixel format, I'll cheat here an just pick 4
int bytesPerPixel = 4;

//rectangles will be used to identify what bits change
Rectangle colorBitmapRectangle = new Rectangle(0, 0, colorBitmap.Width, colorBitmap.Height);
Int32Rect colorBitmapInt32Rect = new Int32Rect(0, 0, colorWB.PixelWidth, colorWB.PixelHeight);

转换代码

private void ConvertBitmapToWritableBitmap()
{
    BitmapData data = colorBitmap.LockBits(colorBitmapRectangle, ImageLockMode.WriteOnly, colorBitmap.PixelFormat);

    colorWB.WritePixels(colorBitmapInt32Rect, data.Scan0, data.Width * data.Height * bytesPerPixel, data.Stride);

    colorBitmap.UnlockBits(data); 
}

实现示例

//do stuff to your bitmap
ConvertBitmapToWritableBitmap();
Image.Source = colorWB;

结果是稳定的 10-13% CPU、70-150MB RAM，并且垃圾收集器在 6 分钟的运行中只运行了两次。

Answer 4

这是一个很棒的（！！）帖子，尽管有所有的评论和建议，但我花了一个小时才弄清楚这些部分。 所以这里是一个使用 SafeHandles 获取 BitMapSource 的调用，然后是一个使用它来创建 .PNG 图像文件的示例。 最底部是“用途”和一些参考资料。 当然，功劳不属于我，我只是抄写员。

private static BitmapSource CopyScreen()
{
    var left = Screen.AllScreens.Min(screen => screen.Bounds.X);
    var top = Screen.AllScreens.Min(screen => screen.Bounds.Y);
    var right = Screen.AllScreens.Max(screen => screen.Bounds.X + screen.Bounds.Width);
    var bottom = Screen.AllScreens.Max(screen => screen.Bounds.Y + screen.Bounds.Height);
    var width = right - left;
    var height = bottom - top;

    using (var screenBmp = new Bitmap(width, height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb))
    {
        BitmapSource bms = null;

        using (var bmpGraphics = Graphics.FromImage(screenBmp))
        {
            IntPtr hBitmap = new IntPtr();
            var handleBitmap = new SafeHBitmapHandle(hBitmap, true);

            try
            {
                bmpGraphics.CopyFromScreen(left, top, 0, 0, new System.Drawing.Size(width, height));

                hBitmap = screenBmp.GetHbitmap();

                using (handleBitmap)
                {
                    bms = Imaging.CreateBitmapSourceFromHBitmap(
                        hBitmap,
                        IntPtr.Zero,
                        Int32Rect.Empty,
                        BitmapSizeOptions.FromEmptyOptions());

                } // using

                return bms;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new ApplicationException($"Cannot CopyFromScreen. Err={ex}");
            }

        } // using bmpGraphics
    }   // using screen bitmap
} // method CopyScreen

这是用法，还有“安全句柄”类：

private void buttonTestScreenCapture_Click(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        BitmapSource bms = CopyScreen();
        BitmapFrame bmf = BitmapFrame.Create(bms);

        PngBitmapEncoder encoder = new PngBitmapEncoder();
        encoder.Frames.Add(bmf);

        string filepath = @"e:\(test)\test.png";
        using (Stream stm = File.Create(filepath))
        {
            encoder.Save(stm);
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show($"Err={ex}");
    }
}

public class SafeHBitmapHandle : SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid
{
    [System.Runtime.InteropServices.DllImport("gdi32.dll")]
    public static extern int DeleteObject(IntPtr hObject);

    [SecurityCritical]
    public SafeHBitmapHandle(IntPtr preexistingHandle, bool ownsHandle)
        : base(ownsHandle)
    {
        SetHandle(preexistingHandle);
    }

    protected override bool ReleaseHandle()
    {
        return DeleteObject(handle) > 0;
    }
}

最后看看我的“用途”：

using System;
using System.Linq;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Interop;
using System.Windows;
using System.IO;
using Microsoft.Win32.SafeHandles;
using System.Security;

引用的 DLL 包括：* PresentationCore * System.Core * System.Deployment * System.Drawing * WindowsBase

Answer 5

就我而言，它不能直接使用此方法。 我不得不另外添加一个干净的垃圾收集器

    using (PaintMap p = new PaintMap())
    {
        System.Drawing.Image i = p.AddLineToMap("1");
        System.Drawing.Bitmap bmp = new System.Drawing.Bitmap(i, 8419, 5953);
        IntPtr hBitmap = bmp.GetHbitmap();

        var bitmapSource = Imaging.CreateBitmapSourceFromHBitmap(hBitmap, IntPtr.Zero, Int32Rect.Empty, BitmapSizeOptions.FromEmptyOptions());
        Image2.ImageSource = bitmapSource;

        DeleteObject(hBitmap);

        System.GC.Collect();
    }

Answer 6

对于想要从内存或其他类加载图像的人，我有一个解决方案

 public static InteropBitmap Bitmap2BitmapImage(Bitmap bitmap)
        {
            try
            {
                var source = System.Windows.Interop.Imaging.CreateBitmapSourceFromHBitmap(bitmap.GetHbitmap(), IntPtr.Zero, Int32Rect.Empty, System.Windows.Media.Imaging.BitmapSizeOptions.FromEmptyOptions());

                return (InteropBitmap)source;

            }
            catch (Exception e)
            {
                MessageBox.Show("Convertion exception: " + e.Message + "\n" +e.StackTrace);
                return null;
            }
        }

然后我用它来设置图像的来源

CurrentImage.Source = ImageConverter.Bitmap2BitmapImage(cam.Bitmap);

图像是以下定义

<Image x:Name="CurrentImage" Margin="5" StretchDirection="Both"
                Width="{Binding Width}"
                Height="{Binding Height}">
                </Image>