CGImage 简介
CGImage（Core Graphics Image） 是 Core Graphics 框架中的一个低级别图像对象，表示位图图像的数据。它是一个不可变的对象，主要用于处理和显示位图数据，支持像素级的图像操作。
CGImage 的特点
1、不可变性：
CGImage 表示的图像数据是不可变的，不能直接修改。
如果需要更改图像内容，通常需要创建新的 CGImage 对象。
设计初衷：不可变对象更易于管理，因为它们在多线程环境中是安全的，避免了数据竞争。
性能考虑：不可变对象更高效，尤其是在需要缓存或重复渲染时。
2、支持像素操作：
包括颜色空间、位深度、透明度等详细属性。
可以直接访问每个像素的数据，用于精细的图像处理。
精细控制：当需要直接操作图像的像素时，CGImage 是一个理想的选择。例如，手动调整像素值来应用自定义效果。
灵活性：通过访问颜色空间、位深度等属性，可以适应各种图像格式需求。
3、与 UIImage 的关系：
UIImage 是 UIKit 提供的高层抽象，通常封装了 CGImage。
通过 UIImage 的 cgImage 属性，可以获取底层的 CGImage。
桥接高层与底层：UIImage 提供了图像显示的便利，而 CGImage 提供了底层操作的能力。
灵活性：可以从 UIImage 获取 CGImage 以执行高级操作，然后将处理后的 CGImage 转换回 UIImage。
CGImage 的构成
CGImage 由以下属性构成：
1、宽度和高度：
图像的像素宽度和高度，决定图像的分辨率和大小。
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
print("Width: \(cgImage.width), Height: \(cgImage.height)") // Width: 1920, Height: 1080
}2、颜色空间：
定义像素数据如何被解释，例如 RGB、CMYK和Gray。
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
print("Color Space: \(String(describing: cgImage.colorSpace))") // Color Space: Optional(kCGColorSpaceSRGB)
}3、位深度：
每个颜色分量的位数（如 8 位表示 256 种颜色，16位表示每个分量占用16位，用于高动态范围（HDR）图像，1位表示黑白图像 ），决定图像的颜色范围和细节。
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
print("Bits per Component: \(cgImage.bitsPerComponent)") // Bits per Component: 8
}4、Alpha 通道：
是否包含透明度信息，一个像素的 Alpha 值通常范围为 0（完全透明）到 1（完全不透明）。
带有 Alpha：支持透明度，适合需要叠加效果的图像。无 Alpha：所有像素都是不透明的。
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
print("Contains Alpha: \(cgImage.alphaInfo != .none)") // Contains Alpha: true
}5、数据缓冲区：
存储图像像素的实际数据，，包括每个像素的颜色分量和透明度值，通常以字节（Byte）的形式存储。
是图像的实际像素内容，用于渲染和处理，开发者可以直接访问并修改缓冲区内容，实现像素级操作。
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage,
let dataProvider = cgImage.dataProvider,
let pixelData = dataProvider.data {
let buffer = CFDataGetBytePtr(pixelData)
let bytesPerRow = cgImage.bytesPerRow
print("Pixel data size: \(CFDataGetLength(pixelData))")
print("Bytes per row: \(bytesPerRow)")
}如何创建和使用 CGImage
1、从 UIImage 获取 CGImage
UIImage 可以轻松转换为 CGImage：
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
// 使用 cgImage
print("CGImage width: \(cgImage.width), height: \(cgImage.height)")
}2、创建 CGImage
使用 CGDataProvider 和其他参数手动创建 CGImage：
import CoreGraphics
let width = 100
let height = 100
let bitsPerComponent = 8
let bytesPerRow = width * 4
let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
// 创建空像素数据
let bitmapData = malloc(height * bytesPerRow)
defer { free(bitmapData) }
if let dataProvider = CGDataProvider(dataInfo: nil, data: bitmapData!, size: height * bytesPerRow, releaseData: { _, data, _ in
free(data)
}) {
let cgImage = CGImage(
width: width,
height: height,
bitsPerComponent: bitsPerComponent,
bitsPerPixel: bitsPerComponent * 4,
bytesPerRow: bytesPerRow,
space: colorSpace,
bitmapInfo: CGBitmapInfo(rawValue: CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue),
provider: dataProvider,
decode: nil,
shouldInterpolate: true,
intent: .defaultIntent
)
print("Created CGImage: \(String(describing: cgImage))")
}3、将 CGImage 转为 UIImage
从 CGImage 创建 UIImage：
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
let uiImage = UIImage(cgImage: cgImage)
print("UIImage created from CGImage")
}4、绘制 CGImage
使用 CGContext 将 CGImage 绘制到屏幕或图形上下文中：
if let cgImage = UIImage(named: "example")?.cgImage {
let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
context?.draw(cgImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: 200, height: 200))
}CGImage 的常见用途
1、图像处理：
与 Core Graphics 或 Core Image 结合，用于精确的像素级图像操作。
2、图像渲染：
在自定义绘图代码中，使用 CGContext 渲染图像。
3、高性能需求：
比较底层，适合高性能图像处理场景。
4、与 Core Animation 和 Core Image 集成：
可与 CAAnimation、CIFilter 等结合，进行高级图像效果处理。
UIImage 与 CGImage 的比较
1、所属框架：UIImage属于UIKit，CGImage属于Core Graphics；
2、操作级别：UIImage属于高级抽象（易用性高），CGImage低级别（更灵活）；
3、可变性：UIImage可通过方法间接修改，CGImage不可变；
4、用途：UIImage显示和管理图像，CGImage精细控制图像数据；
5、性能：UIImage较高层，性能可能稍低，CGImage更底层，适合高性能场景；
总结
CGImage 是 Core Graphics 提供的低级位图图像类型，适合需要精细像素操作的场景。
UIImage 是 UIKit 的高层抽象，封装了 CGImage，主要用于 iOS 界面开发中显示图像。
在 SwiftUI 中，Image(uiImage:) 可以桥接 UIImage 和 SwiftUI 的 Image，从而间接使用 CGImage。
