24位色深bmp图片显示lcd屏幕上

设计一个将24位色深的bmp图片显示到lcd屏幕上，可移植，该程序自己写过之后，又经过了ai的完善和修复后，自己又再次添加一些语句注释

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 * file name: 2025-07-30_filecopy.c
 * author : 15515376695@163.com
 * date : 2025-07-30
 * function : 该程序实现BMP图片信息的读取，且显示在lcd屏幕上
 * note : None
 * CopyRight (c) 2025 15515376695@163.com Right Reseverd
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <errno.h>
#pragma pack(1)
// BMP文件头（14字节）
typedef struct {
 unsigned short bfType; // 必须为0x4D42（"BM"标识）
 unsigned int bfSize; // 文件总大小（字节）
 unsigned short bfReserved1; // 保留字段，0
 unsigned short bfReserved2; // 保留字段，0
 unsigned int bfOffBits; // 像素数据偏移量（从文件头开始）
} BITMAPFILEHEADER;
// BMP信息头（40字节，Windows格式）
typedef struct {
 unsigned int biSize; // 信息头大小（40字节）
 int biWidth; // 图像宽度（像素）
 int biHeight; // 图像高度（像素，负数表示从上到下存储）
 unsigned short biPlanes; // 必须为1
 unsigned short biBitCount; // 色深（每像素位数）
 unsigned int biCompression;// 压缩方式（0表示不压缩）
 unsigned int biSizeImage; // 像素数据大小（字节，0表示不压缩时可忽略）
 int biXPelsPerMeter; // 水平分辨率（像素/米）
 int biYPelsPerMeter; // 垂直分辨率（像素/米）
 unsigned int biClrUsed; // 使用的颜色数（0表示全部）
 unsigned int biClrImportant; // 重要颜色数（0表示全部）
} BITMAPINFOHEADER;
#pragma pack()
int main(int argc, char const *argv[]) {
 // 1. 检查命令行参数
 if (argc != 2) {
 fprintf(stderr, "用法: %s <24位无压缩BMP文件路径>\n", argv[0]);
 return -1;
 }
 // 2. 打开BMP文件并验证合法性
 FILE *bmp_fp = fopen(argv[1], "rb");
 if (bmp_fp == NULL) {
 perror("无法打开BMP文件");
 return -1;
 }
 // 3. 读取并验证BMP文件头
 BITMAPFILEHEADER file_header;
 if (fread(&file_header, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, bmp_fp) != 1) {
 perror("读取BMP文件头失败");
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 if (file_header.bfType != 0x4D42) { // "BM"的十六进制表示
 fprintf(stderr, "错误：不是BMP文件（标识不符）\n");
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 // 4. 读取并验证BMP信息头
 BITMAPINFOHEADER info_header;
 if (fread(&info_header, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, bmp_fp) != 1) {
 perror("读取BMP信息头失败");
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 // 仅支持24位色、不压缩的BMP
 if (info_header.biBitCount != 24) {
 fprintf(stderr, "错误：仅支持24位色BMP（当前色深：%d位）\n", info_header.biBitCount);
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 if (info_header.biCompression != 0) {
 fprintf(stderr, "错误：仅支持无压缩BMP（当前压缩方式：%d）\n", info_header.biCompression);
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 // 5. 获取BMP宽高（处理高度可能为负数的情况）
 int bmp_width = info_header.biWidth;
 int bmp_height = abs(info_header.biHeight); // 取绝对值（高度符号表示存储方向）
 printf("BMP信息：宽=%dpx，高=%dpx，像素数据偏移量=%d字节\n", 
 bmp_width, bmp_height, file_header.bfOffBits);
 // 6. 计算BMP每行实际字节数（必须是4的倍数，含填充字节）
 int line_bytes = (bmp_width * 3 + 3) / 4 * 4; // 向上取4的倍数
 int pixel_data_size = line_bytes * bmp_height; // 总像素数据大小（含填充）
 // 7. 分配内存存储像素数据（堆内存，避免栈溢出）
 unsigned char *bmp_pixels = malloc(pixel_data_size);//pixels是像素的意思
 if (bmp_pixels == NULL) {
 perror("内存分配失败");
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 // 8. 定位到像素数据位置并读取
 if (fseek(bmp_fp, file_header.bfOffBits, SEEK_SET) != 0) {
 perror("定位到像素数据失败");
 free(bmp_pixels);
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 if (fread(bmp_pixels, 1, pixel_data_size, bmp_fp) != pixel_data_size) {
 perror("读取像素数据失败");
 free(bmp_pixels);
 fclose(bmp_fp);
 return -1;
 }
 fclose(bmp_fp); // 像素数据已读取，关闭BMP文件
 // 9. 打开LCD设备（framebuffer）
 int lcd_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
 if (lcd_fd == -1) {
 perror("无法打开LCD设备（/dev/fb0）");
 free(bmp_pixels);
 return -1;
 }
 // 10. 内存映射LCD（假设LCD分辨率与BMP一致，实际可通过ioctl获取）
 int lcd_size = bmp_width * bmp_height * 4; // 每个像素4字节（ARGB）
 int *lcd_mp = (int *)mmap(NULL, lcd_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, lcd_fd, 0);
 if (lcd_mp == MAP_FAILED) {
 perror("LCD内存映射失败");
 close(lcd_fd);
 free(bmp_pixels);
 return -1;
 }
 // 11. 像素转换与显示（处理BMP存储方向）
 for (int y = 0; y < bmp_height; y++) {
 // BMP高度为正数时，像素数据从上到下存储的是图像的底部到顶部，需翻转y轴
 int bmp_y = (info_header.biHeight > 0) ? (bmp_height - 1 - y) : y;
 //条件 ? 表达式1 : 表达式2 //实现了行索引的翻转
 //意思是：如果 “条件” 为真（非 0），就返回 “表达式 1” 的结果；否则返回 “表达式 2” 的结果。
 
 for (int x = 0; x < bmp_width; x++) {
 // 计算BMP每个像素在内存中所对应的位置（跳过每行填充字节）
 int bmp_idx = bmp_y * line_bytes + x * 3;
 // BMP像素格式：BGR，转换为LCD的ARGB（Alpha=0xFF表示不透明）
 unsigned char b = bmp_pixels[bmp_idx];//blue
 unsigned char g = bmp_pixels[bmp_idx + 1];//green
 unsigned char r = bmp_pixels[bmp_idx + 2];//red
 //进行偏移成argb的色彩与lcd对应
 int argb = 0xFF000000 | (r << 16) | (g << 8) | b; // 0xFF为Alpha通道（不透明）
 
 // 写入LCD对应位置
 lcd_mp[y * bmp_width + x] = argb;
 }
 }
 // 12. 清理资源
 munmap(lcd_mp, lcd_size);
 close(lcd_fd);
 free(bmp_pixels);
 printf("图像显示完成\n");
 return 0;
}