立即可用的代码

public class DirectBitmap : IDisposable
{
    public Bitmap Bitmap { get; private set; }
    public Int32[] Bits { get; private set; }
    public bool Disposed { get; private set; }
    public int Height { get; private set; }
    public int Width { get; private set; }

    protected GCHandle BitsHandle { get; private set; }

    public DirectBitmap(int width, int height)
    {
        Width = width;
        Height = height;
        Bits = new Int32[width * height];
        BitsHandle = GCHandle.Alloc(Bits, GCHandleType.Pinned);
        Bitmap = new Bitmap(width, height, width * 4, PixelFormat.Format32bppPArgb, BitsHandle.AddrOfPinnedObject());
    }

    public void SetPixel(int x, int y, Color colour)
    {
        int index = x + (y * Width);
        int col = colour.ToArgb();

        Bits[index] = col;
    }

    public Color GetPixel(int x, int y)
    {
        int index = x + (y * Width);
        int col = Bits[index];
        Color result = Color.FromArgb(col);

        return result;
    }

    public void Dispose()
    {
        if (Disposed) return;
        Disposed = true;
        Bitmap.Dispose();
        BitsHandle.Free();
    }
}

不需要LockBits或SetPixel。使用上述类可直接访问位图数据。

使用此类，可以将原始位图数据设置为32位数据。请注意，它是PARGB，它是预乘alpha。有关如何工作的更多信息，请参见Wikipedia上的Alpha合成，有关BLENDFUNCTION的MSDN文章上的示例，请参阅示例以了解如何正确计算Alpha。

如果预乘可能会使事情复杂化，请PixelFormat.Format32bppArgb改用。绘制时会发生性能下降的情况，因为它是在内部转换为的PixelFormat.Format32bppPArgb。如果在绘制之前不必更改图像，则可以在预乘之前完成工作，将其绘制到PixelFormat.Format32bppArgb缓冲区中，然后从那里进一步使用。

Bitmap通过Bitmap属性公开访问标准成员。使用该Bits属性可以直接访问位图数据。

使用byte代替int原始像素数据

将的两个实例都更改Int32为byte，然后更改此行：

Bits = new Int32[width * height];

对此：

Bits = new byte[width * height * 4];

使用字节时，格式为Alpha / Red / Green /
Blue。每个像素占用4个字节的数据，每个通道一个。GetPixel和SetPixel函数将需要进行相应的重新设计或删除。

使用上述课程的好处

• 仅用于处理数据的内存分配是不必要的；对原始数据所做的更改将立即应用于位图。
• 没有其他要管理的对象。IDisposable就像一样实现Bitmap。
• 它不需要unsafe块。

注意事项

• 固定的内存无法移动。为了使这种内存访问起作用，这是必需的副作用。这降低了垃圾收集器的效率（MSDN文章）。仅对需要性能的位图执行此操作，并Dispose在完成操作后确保对位图进行操作，以便可以取消固定内存。

通过Graphics对象访问

因为该Bitmap属性实际上是.NET Bitmap对象，所以使用Graphics该类执行操作很简单。

var dbm = new DirectBitmap(200, 200);
using (var g = Graphics.FromImage(dbm.Bitmap))
{
    g.DrawRectangle(Pens.Black, new Rectangle(50, 50, 100, 100));
}

性能比较

该问题询问性能，因此下面的表格应显示答案中提出的三种不同方法之间的相对性能。这是使用基于.NET Standard 2的应用程序和NUnit完成的。

* Time to fill the entire bitmap with red pixels *
- Not including the time to create and dispose the bitmap
- Best out of 100 runs taken
- Lower is better
- Time is measured in Stopwatch ticks to emphasize magnitude rather than actual time elapsed
- Tests were performed on an Intel Core i7-4790 based workstation

              Bitmap size
Method        4x4   16x16   64x64   256x256   1024x1024   4096x4096
DirectBitmap  <1    2       28      668       8219        178639
LockBits      2     3       33      670       9612        197115
SetPixel      45    371     5920    97477     1563171     25811013

* Test details *

- LockBits test: Bitmap.LockBits is only called once and the benchmark
                 includes Bitmap.UnlockBits. It is expected that this
                 is the absolute best case, adding more lock/unlock calls
                 will increase the time required to complete the operation.