图标文件格式研究
图标文件格式研究
作者：小雨哥
常看到有人说，图标文件就是普通的位图文件。我不知道为什么这样说。其实图
标文件确实有点象位图文件，但它还是有自身的表达结构的。图标文件的开头就
是一个奇怪的格式，定义如下：
tagIconDir = record
idReserved:WORD;
idType:WORD;
idCount:WORD;
idEntries:array[0..0] of tagIconDirEntry;
end;
其中的 idReserved 是保留域，目前始终为 0 ，idType 不象位图文件那样定义为
文件类型，而是定义为资源类型，是图标的话，它是 $0001 ，是光标的话，它是
$0002 ，由此可见，在定义这个类型时，MS 完全是做为资源类文件而确定的，估
计当时留下开头一个保留域的原因，也是参考位图文件格式的定义方法而保留的，
只是不知道为什么后来一直没有给这个保留域正式确定名字。 idCount 表示的是
这个文件里包含了几个图标，最早的时候，它一直是个$0002 ，也就是我们常见
的一个16X16和一个32X32两张位图的图标，现在有些图标，比如在 XP 中，已经
高达 8 个位图了。接下来是一个 idEntries 的数组结构。这个结构的大小，不是始
终为 1 的一个数组，它需要根据图标数目 ( idCount ) 来确定真实的数组大小。
为了加深理解，让我们来看一个 Windows98 安装到 Windows 目录下的一个图标:
WinUpd.ico 的开头 22byte 的情况：
00 00 01 00 06 00 20 20 10 00 00 00 00 00 E8 02 00 00 66 00 00 00
这里红色部分就是保留域 idReserved，绿色部分是资源类型 idType，紫色的是指
出这个文件包含有的图标数目 idCount，这里可以看到是一个 $6 ，表示它包含有
6 个图标。后面紧接着开始的是第一个 idEntries 数组（因为有 6 个图标，所以总
共应该有 6 个这样的 idEntries 数组）。
下面就让我们看看 idEntries 数组是怎么定义的：
tagIconDirEntry = record
bWidth:BYTE;// 图标图片的显示宽度
bHeight:BYTE;// 图标图片的显示高度
bColorCount:BYTE;// 图标图片的颜色数
bReserved:BYTE;// 保留域总是 0
wPlanes:WORD;// 图标图片的位面数
wBitCount:WORD;// 图标图片的颜色深度
dwBytesInRes:DWORD;// 图标图片占用的数据量
dwImageOffset:DWORD; // 图标图片的开始位置
end;
这个结构是很固定的 16Byte 数据，其各自的含义上面已经标出来了。由于同一
个文件中的每一个图标都有一个这样的结构，所以它实际上指的是单个图标的具
体信息。
不知道为什么，Microsoft 从来没有正式文档对上面的结构定义做过声明，John _
Hornick 在 95 年为 VC 开发者写的唯一的一个描述，成了目前所有对图标感兴趣
的开发者的圣经。因为从我的观点看来，上面结构中的一些定义一直保持着它最
初设计者的最原始的思想，Borland 公司在自己的 Win32 开发环境中跳出 MS 的
约束，自己定义了一个可以和 Canvas 共存的图标类 -- TIconImage ，从而注
定了 Borland 公司将使用自己的方式解释图标。
在后面我们会看到，tagIconDirEntry 一直不能被 MS 的核心 API 吸收为正式成
员，除了其中的 dwBytesInRes 和 dwImageOffset 2 个成员以外， 其他成员基本
没有被使用，而这 2 个成员也是作为了 MS 文件读写 API 的用途。因此，正如MS
自己所说的那样，图标文件是 Shell 的成员，只在外壳存在的时候才有效。 (之一)
正如我们上面讲到的那样，图标是 Shell 的成员，Shell 在读文件时，是根据扩展
名来确定怎么解释这个文件的。当遇到 ico 文件时，它会读该文件的第二个 word
字节，以确定资源类型是否是 $0001 或 $0002 ，得到确定以后，进一步读取第
三个 word 字节，以便为 idEntries 分配足够的内存：
idEntries 的内存分配总量=tagIconDir.idCount * SizeOf(tagIconDirEntry)
由于 tagIconDirEntry 始终是 16Byte ，所以分配的内存数，只与 idCount 有关。
以此为基础，我们可以读到连续的多个 tagIconDirEntry 内容，从而确定每个图标
图片的开始位置( dwImageOffset )和包含的信息总量( dwBytesInRes )。
得到了图标图片的开始位置，就可以读取这个图片的内容了。图标图片，实际上
就是位图格式的图片。继续用上面例子中的 WinUpd.ico 图标为例，从第 7 个 Byte
开始，是第一个 idEntries 数组：20 20 10 00 00 00 00 00 E8 02 00 00 66 00 00 00
在这个数组中，我们可以找到 dwBytesInRes=$000002E8 和 dwImageOffset=
$00000066 。也就是说，从文件开头算起的第 $66 字节开始，到 $34E 的内容，
是第一个图标图片的全部内容。这个内容就是一个标准的位图格式，为了与正式
的位图格式有所区别，我们称它为 tagIconImage （注意别和 Borland 的混淆）：
tagIconImage = record
icHeader:TBitmapInfoHeader;
icColors:array[0..0]of TRGBQuad;
icXOR:array[0..0]of BYTE;
icAND:array[0..0]of BYTE;
end;
从上面的结构我们会发现 icXOR 和 icAND 2 个成员。普通的位图信息里是没有这
2 个成员的。它们代表了什么？
没错，猜都可以猜到，这是 2 个位图像素信息。大家知道，图标在被显示时，是
利用遮罩方法将 2 副位图在同一个位置显示才产生任意轮廓的，先使用 XOR 位
图抠出需要显示的区域，然后再在抠出的区域中显示出需要显示的图形。由于这
个缘故，图标的位图格式中的位图信息头 ( TBitmapInfoHeader ) 是 2 个位图共用
的。它与普通位图头信息最大的不同是 TBitmapInfoHeader.biHeight 成员，显然
它是 2 副位图高度的总和。由于我不打算在这里细说位图格式，有关位图的知识
请参见《位图文件格式研究》。在下面的一篇里，我将利用上面介绍的知识，直
接按这个 ICON 的格式规范，利用一幅真彩位图，组装出一个自己的图标。 (之二)
基于对 Windows 绘图 API 的研究，我们可以得到一个基本的事实，那就是最底层
的绘图操作 DrawDIB中。DrawDibDraw 是 Windows 所有位图绘图最直接的调用
函数，它本身只需要位图信息头（TBitmapInfoHeader）。深入区分调色板模式和
真彩模式以后，我们可以认识到，Windows 只要从位图信息头中获取信息就足够
了，它借以解释在其后出现的数据应该如何处理。如果是调色板模式，其后的数
据，包含有调色板和像素点颜色索引，如果是真彩色，其后的数据直接就是像素
点的 RGB 颜色值。
知道了这个情况，我们可以简单地把上面提到的图标图形结构（tagIconImage）
理解为位图信息（tagBITMAPINFO）就对了。这 2 个结构，最初都是对调色板位
图进行的数据描述，到了真彩色年代时，MS 直接把调色板占用的位置也挪做像素
描述了。这样，一个基于真彩色的位图描述，就变得异常简单了，我们根本不需
要真的去画一幅图，而只需要对关键数据进行程序填充就可以让 Windows 工作
得很好。
下面的代码，直接按 Icon 格式的要求，把一个只要尺寸不大于 255 x 255 像素
的任意真彩位图，封装成标准图标格式的真彩图标（真实的位图宽高尺寸保持不
变，所以可以做出最大 255 x 255 的真彩图标来）。代码分成 2 个函数，把取得
的位图文件，首先送入函数 CheckBMP(const MS:TStream):Boolean 进行位图格式
检查，这里主要检查位图的宽、高尺寸和有无压缩，检查通过的话，顺便对图标
格式需要的基本数据进行填充。这个格式，我简化为 IconHand 数组。然后使用
函数 CoalitionICO(var MS:TMemoryStream):Boolean 进行正式的位图填充。
这个生成真彩色图标的函数不使用常见的绘图做法，它的代码如下：
function CoalitionICO(var MS:TMemoryStream): Boolean;
var
M1,M2:TMemoryStream;
Size:Longint;
FValue:DWord;
begin
M1:=TMemoryStream.Create;
M2:=TMemoryStream.Create;
Size:=MS.Size-14;
MS.Position:=14;
try
M1.SetSize(Size);
MS.Read(M1.Memory^,Size);
M2.SetSize(Size-40);
FillChar(M2.Memory^,Size-40,0);
M2.Position:=0;
FValue:=IconHand[7]*2;
M1.Seek(8,soFromBeginning);
M1.Write(FValue,4);
FValue:=M2.Size*2;
M1.Seek(20,soFromBeginning);
M1.Write(FValue,4);
M1.Position:=0;
MS.SetSize(0);
MS.Write(IconHand,22);
MS.Write(M1.Memory^,M1.Size);
MS.Write(M2.Memory^,M2.Size);
Result:=True;
finally
FreeAndNil(M1);
FreeAndNil(M2);
end;
end;
完整的源代码，请参见附件，里面同时附有编译完成的 exe 文件和几个演
示用的图片。本程序产生的真彩图标，对任何 Win32 开发工具都兼容。
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补充一个另外的做法是：
uses CommCtrl;
procedure BitmapToIcon(Bitmap:TBitmap;IconWidth,IconHeight:Integer;IconFileName:string='');
// 使用时，最好先把位图处理到合适的尺寸后进行转换
var
ImgListHandle,
IconHandle:THandle;
n: Integer;
Icon:TIcon;
begin
if (Bitmap.Width<>IconWidth) or (Bitmap.Height<>IconHeight) then
begin
// 这里添加一些缩放原始图形到合适尺寸的代码...(未完成)
end;
ImgListHandle:= ImageList_Create(IconWidth,IconHeight,ILC_COLOR32,1,1);
try
n := ImageList_Add(ImgListHandle,Bitmap.Handle,0);
IconHandle:= ImageList_GetIcon(ImgListHandle,n,ILD_NORMAL);
if (IconHandle<>0) and (IconFileName<>'') then
begin
// 这里输出为标准的图标文件保存
if lowercase(Copy(IconFileName,Length(IconFileName)-3,4))<>'.ico' then
IconFileName:=IconFileName+'.ico';
Icon:=TIcon.Create;
Icon.Handle:=IconHandle;
Icon.SaveToFile(IconFileName);
Icon.Free;
end;
finally
ImageList_Destroy(ImgListHandle);
end;
end;
使用这个函数导出图标，一定要为Delphi打上我下文提供的图标修正补丁。
(之三)