Wie kann ich PNG-Dateien in C++ manuell lesen?

Ihr (neuer) Code enthält zwei essential-Fehler:

data = new char[ size - 8 + 1 ];
file.seekg( 8 ); // skip the header
file.read( data, size );  // <-- here
data[ size ] = '\0';      // <-- and here

Zunächst möchten Sie die Daten ohne das 8-Byte-Präfix lesen und die richtige Menge an Speicherplatz zuweisen (nicht wirklich, siehe weiter). An diesem Punkt enthält size jedoch noch die Anzahl der Bytes total der Datei, einschließlich des 8-Byte-Präfixes. Da Sie nach dem Lesen von size-Bytes fragen und nur noch size-8-Bytes vorhanden sind, schlägt die file.read-Operation fehl. Sie prüfen nicht auf Fehler und bemerken nicht, dass file an diesem Punkt ungültig wird. Bei einer Fehlerprüfung sollten Sie Folgendes gesehen haben:

if (file)
  std::cout << "all characters read successfully.";
else
  std::cout << "error: only " << file.gcount() << " could be read";

Da file von diesem Punkt an ungültig ist, geben alle Vorgänge, wie beispielsweise Ihr späterer file.tellg(), -1 zurück.

Der zweite Fehler ist data[size] = '\0'. Dein Puffer ist nicht so groß; es sollte data[size-8] = 0; sein. Derzeit schreiben Sie über den zuvor zugewiesenen Speicher hinaus in den Arbeitsspeicher, was undefiniertes Verhalten verursacht und später zu Problemen führen kann.

Aber die letzte Operation zeigt deutlich, dass Sie in Form von Zeichenketten denken. Eine PNG-Datei ist keine Zeichenfolge, sondern ein binärer Datenstrom. Die Zuweisung von +1 für seine Größe und das Festlegen dieses Werts auf 0 (mit der unnötigen "zeichenweisen" Denkweise mit '\0') ist nur nützlich, wenn die Eingabedatei vom Typ "String" ist, beispielsweise eine reine Textdatei.

Eine einfache Lösung für Ihre aktuellen Probleme ist dies (gut, und fügen Sie Fehlerüberprüfung für alle Dateivorgänge hinzu):

file.read( data, size-8 );

Ich würde Ihnen jedoch dringend raten, sich zunächst ein viel einfacheres Dateiformat anzusehen. Das PNG-Dateiformat ist kompakt und gut dokumentiert. Es ist aber auch vielseitig, kompliziert und enthält hochkomprimierte Daten. Für einen Anfänger ist es viel zu schwer.

Beginnen Sie mit einem einfacheren Bildformat. ppm ist ein bewusst einfaches Format, gut zu beginnen. tga , alt aber einfach, führt Sie in einige weitere Konzepte ein, wie Bittiefen und Farbzuordnung. Microsofts bmp hat einige nette Vorbehalte, kann aber trotzdem als "Anfängerfreundlich" betrachtet werden. Wenn Sie an einer einfachen Komprimierung interessiert sind, ist die grundlegende Lauflängencodierung einer pcx ein guter Ausgangspunkt. Nach dem Mastering können Sie sich das Format gif anschauen, das die viel härtere LZW-Komprimierung verwendet.

Nur wenn es Ihnen gelingt, Parser für diese zu implementieren, möchten Sie möglicherweise erneut PNG betrachten.

Wenn Sie wissen möchten, wie viele Daten Sie aus der Datei gelesen haben, verwenden Sie einfach erneut tellg().

data = new char[ size - 8 + 1 ];
file.seekg( 8 ); // skip the header
file.read( data, size );
data[ size ] = '\0';
if(file.good()) // make sure we had a good read.
    std::cout << "Data size: " << file.tellg() - 8 << std::endl;

Beim Lesen der Daten ist auch ein Fehler in Ihrem Code aufgetreten. Sie lesen in size, wobei size die Größe der Datei ist, die um 8 Byte größer ist als Sie benötigen, da Sie den Header überspringen. Der richtige Code lautet

const char* INPUT_FILENAME = "ban hammer.png";

int main()
{
    std::ifstream file;
    size_t size = 0;

    std::cout << "Attempting to open " << INPUT_FILENAME << std::endl;

    file.open(INPUT_FILENAME, std::ios::in | std::ios::binary);
    char* data = 0;

    file.seekg(0, std::ios::end);
    size = file.tellg();
    std::cout << "File size: " << size << std::endl;
    file.seekg(0, std::ios::beg);

    data = new char[size - 8 + 1];
    file.seekg(8); // skip the header
    file.read(data, size - 8);
    data[size] = '\0';
    std::cout << "Data size: " << file.tellg() << std::endl;
    cin.get();
    return 0;
}

Lösung 1:

file.read( data, size );
Size_t data_size = file.tellg() - 8;
std::cout << "Data size: " << data_size << std::endl;

Noch einfacher: Lösung 2:

Size_t data_size = file.readsome( data, size );
std::cout << "Data size: " << data_size << std::endl;

file.readsome () gibt die Anzahl der gelesenen Bytes zurück.