C程序以PGM格式反转(负片)图像内容

本程序实现了将以PGM格式保存的图像内容进行反转（负片）操作。PGM格式是一种简单的图片格式，其图像数据保存为一串数字，每个数字表示像素点的灰度值，因此可以通过简单的转换操作实现图像的反转。

程序设计思路

本程序的设计思路如下：

1. 从文件中读取PGM格式的图片数据；
2. 对图像进行反转处理，即将每个像素点的灰度值减去255，并将其存储在新的数组中；
3. 将处理后的图像数据保存为新的PGM格式文件。

代码实现

下面是实现图像反转的C程序代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAX_LINE_LENGTH 1024

int main(int argc, char *argv[]) {
    FILE *in_file, *out_file;
    char line[MAX_LINE_LENGTH];
    char *image_data;
    int width, height, max_gray, i, new_gray;

    // 检查命令行参数
    if (argc != 3) {
        printf("Usage: %s <input_file> <output_file>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 打开输入文件并读取图像大小
    if ((in_file = fopen(argv[1], "r")) == NULL) {
        printf("Error: cannot open input file %s\n", argv[1]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, in_file);
    if (strcmp(line, "P2\n") != 0) {
        printf("Error: input file is not in PGM format\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, in_file);
    sscanf(line, "%d %d", &width, &height);
    fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, in_file);
    sscanf(line, "%d", &max_gray);

    // 分配存储图片数据的内存空间
    image_data = (char *) malloc(sizeof(char) * width * height);

    // 读取图片数据
    for (i = 0; i < width * height; i++) {
        new_gray = max_gray - fgetc(in_file);
        image_data[i] = (char) new_gray;
    }

    // 关闭输入文件
    fclose(in_file);

    // 打开输出文件并写入反转后的图片数据
    if ((out_file = fopen(argv[2], "w")) == NULL) {
        printf("Error: cannot open output file %s\n", argv[2]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fprintf(out_file, "P2\n");
    fprintf(out_file, "%d %d\n", width, height);
    fprintf(out_file, "%d\n", max_gray);
    for (i = 0; i < width * height; i++) {
        fprintf(out_file, "%d ", (unsigned char) image_data[i]);
    }

    // 关闭输出文件
    fclose(out_file);

    // 释放内存空间
    free(image_data);

    return 0;
}

使用方法

本程序需要将输入文件和输出文件作为命令行参数输入。输入文件应为以PGM格式保存的图片，输出文件为处理后的反转（负片）图片。命令行使用方法如下：

./image_flip <input_file> <output_file>

参考资料

• PGM格式 - 维基百科
• PGM格式（P2/P5/P7）详解