索引位图制作、C++读写流程

和常见的16、24、32位色BMP格式不同，索引位图是一种使用调色板 + 8位色的位图格式，每个像素只占一个字节，像素值为0~255索引，其颜色保存在调色板对应位置数据

使用Photoshop打开已有的图片，再选择菜单【图像】、【模式】、【索引颜色…】
随后弹出的对话框中可选择对应的算法进行索引颜色整理，将当前图像的颜色归纳的256色之中
确定之后图像就变成索引位图了，再次通过菜单【图像】、【模式】、【颜色表…】，可以修改调色板内容
然后【存储为…】，保存为8位色BMP图片格式

参考msdn文档：https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/gdi/bitmap-storage，可知位图的存储格式为

在头文件Wingdi.h中声明

在头文件Wingdi.h中声明

假设需要将位图读到二维数组boost::multi_array img中

std::ifstream ifs("aaa.bmp", std::ios::binary);

//-		bfh	{bfType=19778 bfSize=787512 bfReserved1=0 ...}	tagBITMAPFILEHEADER
//		bfType	19778	unsigned short
//		bfSize	787512	unsigned long
//		bfReserved1	0	unsigned short
//		bfReserved2	0	unsigned short
//		bfOffBits	1078	unsigned long
BITMAPFILEHEADER bfh;
ifs.read((char*)&bfh, sizeof(bfh));
if (bfh.bfType != 0x4D42)
	return;

//-		bih	{biSize=40 biWidth=1024 biHeight=768 ...}	tagBITMAPINFOHEADER
//		biSize	40	unsigned long
//		biWidth	1024	long
//		biHeight	768	long
//		biPlanes	1	unsigned short
//		biBitCount	8	unsigned short
//		biCompression	0	unsigned long
//		biSizeImage	786434	unsigned long
//		biXPelsPerMeter	11808	long
//		biYPelsPerMeter	11808	long
//		biClrUsed	0	unsigned long
//		biClrImportant	0	unsigned long
BITMAPINFOHEADER bih;
ifs.read((char*)&bih, sizeof(bih));
if (bih.biCompression != BI_RGB || bih.biBitCount != 8)
	return;

// 位图每一行的数据字节长度是4的倍数
int pitch = (bih.biWidth * bih.biBitCount + 31) / 32 * 4;

// 逐行将数据读入二维数组
boost::multi_array img(boost::extents[bih.biHeight][bih.biWidth]);
for (int i = 0; i < bih.biHeight; i++)
{
	// Windows位图数据从下往上存储，所以需要反着读取
	long offset = bfh.bfOffBits + (bih.biHeight - i - 1) * pitch;
	ifs.seekg(offset, SEEK_SET);

	ifs.read((char*)&img[i][0], bih.biWidth * sizeof(unsigned char));
}

由于之前读取位图的bfh、bih之后，内存中就已经看到数据，所以依样画葫芦，再把数据写回文件，但由于位图宽度数据需要4的倍数，所以建议将原来的数组进行相应扩大

// boost::multi_array img(...);
// 需要将二维数组img的宽度扩大到4的倍数
img.resize(boost::extents[img.shape()[0]][boost::alignment::align_up(img.shape()[1], 4)]);

std::ofstream ofs(path, std::ios::binary, _SH_DENYRW);

BITMAPFILEHEADER bfh = { 0 };
BITMAPINFOHEADER bih = { 0 };
bfh.bfType = 0x4D42;
bfh.bfOffBits = sizeof(bfh) + sizeof(bih) + sizeof(RGBQUAD) * 256;
bfh.bfSize = bfh.bfOffBits + img.num_elements() * sizeof(unsigned char);
bih.biSize = sizeof(bih);
bih.biWidth = img.shape()[1];
bih.biHeight = img.shape()[0];
bih.biPlanes = 1;
bih.biBitCount = 8;
bih.biCompression = BI_RGB;
bih.biSizeImage = img.num_elements() * sizeof(unsigned char);
bih.biXPelsPerMeter = 11808;
bih.biYPelsPerMeter = 11808;
bih.biClrUsed = 0;
bih.biClrImportant = 0;

ofs.write((char*)&bfh, sizeof(bfh));
ofs.write((char*)&bih, sizeof(bih));

// 这里写入灰度数据到调色板数据，可在Photoshop面板中更改
for (int p = 0; p < 256; p++)
{
	RGBQUAD q = { p, p, p, 0 };
	ofs.write((char*)&q, sizeof(q));
}

for (int i = 0; i < img.shape()[0]; i++)
{
	ofs.write((char*)&img[img.shape()[0] - i - 1][0], img.shape()[1] * sizeof(unsigned char));
}

参考：
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/gdi/bitmap-storage
https://blog.csdn.net/Wintalen/article/details/1014820
https://sunriver2000.blog.csdn.net/article/details/104251831