SharpIco:用纯C#打造零依赖的.ico图标生成器,支持.NET9与AOT编译

前言

最近一直在完善我今年的两款桌面软件:视频剪辑工具 ClipifyAI 文章创作工具 StarBlogPublisher

虽然界面是基本完善了,但图标还是默认的,显得很不专业

于是我打算给这俩软件换个好看的图标

早在 VB6.0 年代,我用过一款开源的 ICO 图标制作工具,不过现在已经找不到了

网上搜到的很多 ICO 制作工具都是针对 favicon 的

其他的要不太重,要不就是收费,于是我把目光重新放在了开源工具上

找到了一个基于 nodejs 实现并且零依赖的(大部分都是依赖于 Magick 这个 C++实现的图片库),然而很遗憾,这个工具在我电脑上并不能使用……

目标

这时我想起来之前曾经用 c# 开发了一个图片格式转换工具,使用了 .Net8 的 AOT 功能,可以像 go 语言那样开发出跨平台的单可执行文件

所以我决定继续使用 C# 开发一个图标生成工具,这个工具可以实现:

  • 纯 C# 实现,没有外部依赖,跨平台,单可执行文件,AOT
  • 将 png 图片分解为多张不同尺寸的小图片(边长 16, 32, 48, 64, 128, 256, 512),然后合成一张 ICO 图标,实现不同尺寸屏幕的良好视觉体验
  • 支持 Inspect 功能,可以读取并分析 ICO 图标
  • 方便的分发方式,支持 dotnet tool, scoop, brew 等工具一键安装

目前已经完成了,并且也发布到了 nuget 和 scoop,接下来再研究下如何发布到 brew

项目主页: https://github.com/star-plan/sharp-ico

实现

在 SharpIco 中,.ico 文件的生成完全不依赖 ImageMagick 或任何图像处理外部工具,而是通过纯 C# 代码手工拼接符合规范的 ICO 二进制结构。

这部分的核心类是 IcoGenerator,具体代码我就不贴了,在项目里有,挑几个要点介绍吧~

生成多尺寸图像

使用 ImageSharp 生成多尺寸图像

var clone = original.Clone(ctx => ctx.Resize(size, size)); clone.SaveAsPng(ms); 
  • 使用 ImageSharp 的 Resize 与 Clone 功能,将原始高分辨率 PNG 生成多个目标尺寸(如 16x16、32x32、256x256)

  • PNG 格式保存到内存流中,用于后续写入 .ico

💡 ICO 文件支持嵌入 PNG 图像(从 Vista 开始),这样可以保持更小体积与更佳透明度效果。

手动构建 ICO 文件头

按照 ICO 文件格式手动构建 ICONDIR 与 ICONDIRENTRY

ICO 文件的头部由 3 部分组成:

  • ICONDIR(6 字节):固定结构

  • ICONDIRENTRY × N(每个 16 字节):描述每一张嵌入图像的尺寸、偏移

  • Image Data × N:实际图像二进制数据

writer.Write((ushort)0); // Reserved writer.Write((ushort)1); // Type = icon writer.Write((ushort)images.Count); // Image count 
  • 先写入 ICO 文件头 ICONDIR

  • 然后循环写入每一张图片的描述信息(宽高、位深、数据偏移等)

writer.Write((byte)(img.Width == 256 ? 0 : img.Width)); // 256 用 0 表示 writer.Write((ushort)32); // bits per pixel writer.Write(image.Length); writer.Write(offset); 

ICO 文件中的宽度/高度字段如果为 0,表示 256。这是 ICO 格式的一个特殊规定。

ICO 文件格式在表示图像尺寸时有一个限制:宽度和高度字段各只有一个字节,值范围是 0-255。当这些字段为 0 时,按照规范表示 256 像素。对于大于 256 的尺寸(如 512×512 或 1024×1024),在文件头中仍然会显示为 0(即 256),但实际图像数据可以包含更大尺寸的图像。

拼接图像

拼接所有 PNG 图像数据

foreach (var image in images) {     writer.Write(image); } 
  • 所有描述信息写完后,紧跟着写入图像数据本体

  • 由于提前计算了偏移量,确保每张图像数据可以被系统正确识别和读取

扩展

支持自定义尺寸

public static void GenerateIcon(string sourcePng, string outputIco, int[] sizes) 
  • 默认支持 16~512 的常见尺寸

  • 可通过传参灵活指定尺寸组合(比如只打包 32/256)

Inspect 功能

除了图标生成,SharpIco 还内置了一个图标内容分析工具 IcoInspector,可以帮助开发者深入理解 .ico 文件内部结构,并验证实际包含的图层图像尺寸与位深信息,解决市面上不少图标工具生成不规范 .ico 文件的问题。

这里简单介绍一下实现思路~

读取 ICO 文件头

手动读取 ICONDIR + ICONDIRENTRY 结构

ICO 文件的头部结构由三个部分组成:

  • ICONDIR(6 字节):标记为图标、记录图像数量

  • ICONDIRENTRY × N(每个 16 字节):记录每张图片的元信息(宽、高、位深、数据偏移等)

  • 图像数据块:实际的 PNG 或 BMP 图像

ushort reserved = reader.ReadUInt16(); // 必须为0 ushort type = reader.ReadUInt16();     // 1表示图标 ushort count = reader.ReadUInt16();    // 图像数量 

随后逐个读取图像条目,保存到内存中用于后续处理。

byte width = reader.ReadByte(); byte height = reader.ReadByte(); ushort bitCount = reader.ReadUInt16(); int sizeInBytes = reader.ReadInt32(); int imageOffset = reader.ReadInt32(); 

对了,前面介绍过,ICO 头部的空间有限,只能存 8 位,所以如果 width/height 字段为 0,根据规范表示 256,或者是超过 256

提取&解析图像数据

提取图像数据,校验真实分辨率

ICO 文件中记录的宽高未必真实,尤其是嵌入 PNG 格式的情况。因此,使用 ImageSharp 对每张图像进行真正解析。

fs.Seek(entry.ImageOffset, SeekOrigin.Begin); fs.Read(imageData, 0, dataSize); Image.Load(imageData) → 获取真实 Width 和 Height 
  • 通过 GetImageDimensions() 方法判断是否为 PNG,并用 ImageSharp 加载

  • 如果格式错误或读取失败,回退为头部声明的尺寸

这一点可用于检测某些“伪造 ICO”的问题(比如尺寸与图像内容不一致)

补全并输出分析结果

所有条目都读取并解析后,将内容输出为结构化信息:

正在检查ICO文件: logo.ico 图标数量: 7 - 第1张图像: 16x16, 32bpp, 大小: 840字节, 偏移: 118 - 第2张图像: 32x32, 32bpp, 大小: 1939字节, 偏移: 958 - 第3张图像: 48x48, 32bpp, 大小: 3375字节, 偏移: 2897 - 第4张图像: 64x64, 32bpp, 大小: 4951字节, 偏移: 6272 - 第5张图像: 128x128, 32bpp, 大小: 13782字节, 偏移: 11223 - 第6张图像: 256x256, 32bpp, 大小: 37823字节, 偏移: 25005 - 第7张图像: 512x512, 32bpp, 大小: 114655字节, 偏移: 62828   注意: 文件头中指定的尺寸为256x256,但实际图像尺寸为512x512 

这样能够快速确认:

  • 一个 .ico 文件中包含多少图层

  • 每层的真实尺寸与位深

  • 是否存在格式问题(尺寸对不上、大小异常等)

命令行界面设计

SharpIco 不只是一个代码库,同时也提供了完整的命令行工具,方便在任意开发场景中快速调用,无论是手动使用还是集成进构建脚本都毫无压力。

这一部分使用了 .NET 的现代 CLI 构建库 System.CommandLine,实现了两个主命令:

  • generate:将 PNG 图像转换为 ICO 图标
  • inspect:检查 ICO 文件的结构与图层信息

命令行使用方法:

sharpico generate -i logo.png -o icon.ico --sizes 16 32 48 256 sharpico inspect icon.ico 

🛠️ 生成命令 generate

这个命令支持通过参数控制输入、输出路径和生成图标的尺寸:

sharpico generate --input logo.png --output app.ico --sizes 16 32 64 256 

参数说明:

参数 简写 说明
--input -i 源 PNG 图像路径(必须)
--output -o 输出 ICO 文件路径(必须)
--sizes -s 要生成的图标尺寸列表,支持多个(默认为常见七种尺寸)

支持多个尺寸同时生成,内部调用 IcoGenerator.GenerateIcon() 实现多图层 .ico 文件创建。

举个例子:

sharpico generate -i logo.png -o icon.ico -s 32 64 256 

输出将包含三种分辨率图层。

🔍 检查命令 inspect

可以对任意 .ico 文件进行结构检查与验证:

sharpico inspect icon.ico 

这会输出图标中每一张图层的:

  • 宽高(声明与实际尺寸)
  • 位深(bpp)
  • 数据偏移与大小
  • 是否存在头部与实际图像尺寸不一致的潜在问题

示例输出:

正在检查ICO文件: logo.ico 图标数量: 7 - 第1张图像: 16x16, 32bpp, 大小: 840字节, 偏移: 118 - 第2张图像: 32x32, 32bpp, 大小: 1939字节, 偏移: 958 - 第3张图像: 48x48, 32bpp, 大小: 3375字节, 偏移: 2897 - 第4张图像: 64x64, 32bpp, 大小: 4951字节, 偏移: 6272 - 第5张图像: 128x128, 32bpp, 大小: 13782字节, 偏移: 11223 - 第6张图像: 256x256, 32bpp, 大小: 37823字节, 偏移: 25005 - 第7张图像: 512x512, 32bpp, 大小: 114655字节, 偏移: 62828   注意: 文件头中指定的尺寸为256x256,但实际图像尺寸为512x512 

发布

SharpIco 不只是一个库,也不是一个只能源码使用的小工具,而是一个可以 通过 dotnet tool 全平台安装运行支持 AOT 编译优化性能和体积 的专业图标工具。

这次需要同时支持 AOT 和传统发布,所以对项目文件做了一些配置

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">      <PropertyGroup>         <OutputType>Exe</OutputType>         <TargetFramework>net9.0</TargetFramework>         <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>         <Nullable>enable</Nullable>         <!-- AOT编译设置移至条件属性组 -->         <InvariantGlobalization>true</InvariantGlobalization>          <!-- .NET Tool 配置 -->         <PackAsTool>true</PackAsTool>         <ToolCommandName>sharpico</ToolCommandName>         <PackageOutputPath>./nupkg</PackageOutputPath>          <!-- 包信息 -->         <PackageId>SharpIco</PackageId>         <Version>1.0.0</Version>         <Authors>StarPlan</Authors>         <Description>SharpIco是一个纯 C# AOT 实现的轻量级图标生成工具,用于生成和检查ICO图标文件。可将一张高分辨率 PNG 图片一键生成标准的 Windows .ico 图标文件,内含多种尺寸(16x16 到 512x512),还可以自定义尺寸。除了图标生成,SharpIco 还内置图标结构分析功能,助你轻松验证 .ico 文件中包含的图层与尺寸。</Description>         <PackageTags>icon;ico;png;converter,DealiAxy,cli,tool,dotnet-tool,imagesharp</PackageTags>         <PackageProjectUrl>https://github.com/star-plan/sharp-ico</PackageProjectUrl>         <RepositoryUrl>https://github.com/star-plan/sharp-ico</RepositoryUrl>         <PackageLicenseExpression>MIT</PackageLicenseExpression>         <PackageReadmeFile>README.md</PackageReadmeFile>     </PropertyGroup>      <!-- AOT发布专用设置 -->     <PropertyGroup Condition="'$(PublishAot)' == 'true'">         <PublishAot>true</PublishAot>         <TrimMode>full</TrimMode>         <InvariantGlobalization>true</InvariantGlobalization>         <IlcGenerateStackTraceData>false</IlcGenerateStackTraceData>         <IlcOptimizationPreference>Size</IlcOptimizationPreference>         <IlcFoldIdenticalMethodBodies>true</IlcFoldIdenticalMethodBodies>         <JsonSerializerIsReflectionEnabledByDefault>true</JsonSerializerIsReflectionEnabledByDefault>     </PropertyGroup>      <ItemGroup>         <None Include="README.md" Pack="true" PackagePath="" />     </ItemGroup>      <ItemGroup>         <PackageReference Include="SixLabors.ImageSharp" Version="3.1.8" />         <PackageReference Include="System.CommandLine" Version="2.0.0-beta4.22272.1" />     </ItemGroup>  </Project> 

几个要点:

定义为 CLI 工具(dotnet tool)

<PackAsTool>true</PackAsTool> <ToolCommandName>sharpico</ToolCommandName> 

这使得 SharpIco 可以像任何其他 .NET CLI 工具 一样被全局安装:

dotnet tool install -g SharpIco --add-source ./nupkg 

安装后,只需运行:

sharpico generate -i logo.png -o icon.ico 

支持 AOT 编译发布(.NET 9 原生支持)

<PublishAot>true</PublishAot> <IlcOptimizationPreference>Size</IlcOptimizationPreference> <TrimMode>full</TrimMode> 

通过设置 PublishAot=true,SharpIco 支持编译为原生可执行文件

无需 .NET 运行时支持,启动速度极快,适合构建工具链或集成环境使用

AOT 构建命令示例:

dotnet publish -c Release -r win-x64 /p:PublishAot=true 

生成的 sharpico.exe 是一个纯原生的 Windows 可执行文件,无需安装 .NET!

除 Windows 外,也可发布为 linux-x64, osx-arm64 等跨平台目标。

自动发布 nuget

SharpIco 采用了完整的 GitHub Actions CI/CD 流水线,做到一次打 tag,全平台构建自动完成

只需推送一个符合语义化格式的标签(如 v1.0.0),系统将自动:

  1. 构建并发布 NuGet 工具包
  2. 针对 Windows / Linux / macOS 编译原生 AOT 可执行文件
  3. 自动上传所有产物到 GitHub Release 页面

我之前已经写过关于如何发布 nuget 的文章了,详见:

这部分问题不大

不过这次还有些不一样,之前发布的是类库和项目模板,这次是 dotnet tool

这类似于 npx 脚本、pip 工具之类的概念

可以使用 dotnet tool 命令安装和调用

不过这种方式就不能使用 AOT,只能使用 framework dependant 方式发布

nuget 发布比较简单,也是使用 dotnet 命令

dotnet pack -c Release 

不过关键在于我要用 GitHub Action 来自动化构建和发布,这个流程和之前差不多

name: 发布SharpIco run-name: ${{ github.actor }} 正在发布SharpIco 🚀  on:   push:     tags:       - "v*.*.*"  # 更明确的版本格式匹配  # 为整个工作流设置权限 permissions:   contents: write   id-token: write   issues: write  jobs:   # 第一步:发布NuGet包   publish-nuget:     runs-on: ubuntu-latest          steps:       - uses: actions/checkout@v3         with:           fetch-depth: 0  # 获取所有历史记录用于版本号计算              - name: Setup .NET         uses: actions/setup-dotnet@v3         with:           dotnet-version: 9.0.x              - name: 缓存NuGet包         uses: actions/cache@v3         with:           path: ~/.nuget/packages           key: ${{ runner.os }}-nuget-${{ hashFiles('**/packages.lock.json') }}           restore-keys: |             ${{ runner.os }}-nuget-              - name: 提取版本号         id: get_version         shell: bash         run: echo "VERSION=${GITHUB_REF#refs/tags/v}" >> $GITHUB_OUTPUT              - name: 恢复依赖         run: dotnet restore ./SharpIco/SharpIco.csproj              - name: 运行测试         run: dotnet test --no-restore        - name: 构建项目         run: dotnet build --no-restore -c Release --nologo ./SharpIco/SharpIco.csproj -p:Version=${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}              - name: 创建NuGet包         run: dotnet pack -c Release ./SharpIco/SharpIco.csproj -p:PackageVersion=${{ steps.get_version.outputs.VERSION }} --no-build --output ./nupkg                - name: 发布到NuGet Gallery         run: dotnet nuget push ./nupkg/*.nupkg --api-key ${{ secrets.NUGET_GALLERY_TOKEN }} --source https://api.nuget.org/v3/index.json --skip-duplicate 

自动发布到 Github Release

这个是最折腾的,我反复调试了十几次才成功😂

不得不说 Github Action 的调试太不友好了

直接贴上我最后成功的配置吧

name: 发布SharpIco run-name: ${{ github.actor }} 正在发布SharpIco 🚀  on:   push:     tags:       - "v*.*.*"  # 更明确的版本格式匹配  # 为整个工作流设置权限 permissions:   contents: write   id-token: write   issues: write  jobs:   # 第二步:编译各平台可执行文件   build-executables:     needs: publish-nuget  # 确保在NuGet包发布后运行     strategy:       fail-fast: false       matrix:         kind: ['windows', 'linux', 'macOS']         include:           - kind: windows             os: windows-latest             target: win-x64             extension: '.zip'           - kind: linux             os: ubuntu-latest             target: linux-x64             extension: '.tar.gz'           - kind: macOS             os: macos-latest             target: osx-x64             extension: '.tar.gz'      runs-on: ${{ matrix.os }}          steps:       - uses: actions/checkout@v3         with:           fetch-depth: 0  # 获取所有历史记录用于版本号计算              - name: 提取版本号         id: get_version         shell: bash         run: echo "VERSION=${GITHUB_REF#refs/tags/v}" >> $GITHUB_OUTPUT              - name: Setup .NET         uses: actions/setup-dotnet@v3         with:           dotnet-version: 9.0.x              - name: 缓存NuGet包         uses: actions/cache@v3         with:           path: ~/.nuget/packages           key: ${{ runner.os }}-nuget-${{ hashFiles('**/packages.lock.json') }}           restore-keys: |             ${{ runner.os }}-nuget-              - name: 安装Linux依赖         if: matrix.kind == 'linux'         run: |           sudo apt-get update           sudo apt-get install -y clang zlib1g-dev libkrb5-dev        - name: 设置Windows环境         if: matrix.kind == 'windows'         shell: pwsh         run: |           Write-Host "设置Windows编译环境..."           # 确保有最新的开发者工具           choco install visualstudio2022buildtools -y --no-progress              - name: 恢复依赖         run: dotnet restore ./SharpIco/SharpIco.csproj              - name: AOT编译         run: |           echo "正在为 ${{ matrix.kind }} 平台进行AOT编译..."           dotnet publish ./SharpIco/SharpIco.csproj -c Release -r ${{ matrix.target }} --self-contained true -p:PublishAot=true -p:Version=${{ steps.get_version.outputs.VERSION }} -o ./publish/${{ matrix.kind }}              - name: 打包Windows可执行文件         if: matrix.kind == 'windows'         run: |           cd ./publish/${{ matrix.kind }}           7z a -tzip ../../SharpIco-${{ matrix.kind }}-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}${{ matrix.extension }} *              - name: 打包Linux/macOS可执行文件         if: matrix.kind != 'windows'         run: |           cd ./publish/${{ matrix.kind }}           tar -czvf ../../SharpIco-${{ matrix.kind }}-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}${{ matrix.extension }} *              # 上传构建产物作为工作流构件(artifacts)       - name: 上传构建产物         uses: actions/upload-artifact@v4         with:           name: SharpIco-${{ matrix.kind }}-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}           path: ./SharpIco-${{ matrix.kind }}-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}${{ matrix.extension }}           retention-days: 1    # 第三步:统一上传所有平台可执行文件到GitHub Release   upload-to-release:     needs: build-executables     runs-on: ubuntu-latest          steps:       - name: 提取版本号         id: get_version         shell: bash         run: echo "VERSION=${GITHUB_REF#refs/tags/v}" >> $GITHUB_OUTPUT              # 下载所有平台构建产物       - name: 下载Windows构建产物         uses: actions/download-artifact@v4         with:           name: SharpIco-windows-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}           path: ./artifacts              - name: 下载Linux构建产物         uses: actions/download-artifact@v4         with:           name: SharpIco-linux-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}           path: ./artifacts              - name: 下载macOS构建产物         uses: actions/download-artifact@v4         with:           name: SharpIco-macOS-${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}           path: ./artifacts              # 列出下载的文件以确认       - name: 列出下载的文件         run: ls -la ./artifacts              # 统一上传到GitHub Release       - name: 上传所有文件到GitHub Release         uses: softprops/action-gh-release@v1         env:           GITHUB_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}         with:           files: ./artifacts/*           tag_name: ${{ github.ref }}           fail_on_unmatched_files: false           draft: false           name: SharpIco 版本 ${{ steps.get_version.outputs.VERSION }}           generate_release_notes: true  

工作流总览

整个工作流由三大 Job 组成:

阶段 描述
publish-nuget 编译项目并发布 .nupkg 包到 NuGet.org
build-executables 为三大平台编译 AOT 原生可执行文件
upload-to-release 将所有产物上传到当前 tag 对应的 GitHub Release

发布 nuget 部分比较容易,这里就不重复了

编译三平台 AOT 可执行文件(build-executables)

采用 GitHub Matrix 构建策略,分别针对:

  • win-x64(Windows 可执行文件,ZIP 打包)
  • linux-x64(Linux ELF,可执行,tar.gz 打包)
  • osx-x64(macOS 可执行,tar.gz 打包)
dotnet publish -c Release -r ${{ matrix.target }} --self-contained true -p:PublishAot=true 

每个平台生成对应压缩包,打包后使用 upload-artifact 上传中转。

上传至 GitHub Release(upload-to-release)

这一阶段会自动下载之前构建的产物,并打包进当前版本的 Release 页面:

uses: softprops/action-gh-release@v1 

发布页面自动生成更新说明(generate_release_notes: true),方便用户查看版本变更。

最终效果如下图所示:

🔖 v1.0.0 ├── SharpIco-windows-v1.0.0.zip ├── SharpIco-linux-v1.0.0.tar.gz └── SharpIco-macOS-v1.0.0.tar.gz 

这里最大的坑就是原本使用 actions/upload-artifact@v3 一直报错,后面查了 issue 发现是已经 deprecate 了

升级到 v4 问题解决

另外就是发布 GitHub Release 时老是冲突,一直说已存在

设置了 append 也不行……

后面我改成先上传中转,后面一次性发布,才终于成功了😂

小结

SharpIco 是我基于 .NET 9 和 AOT 编译能力打造的一款纯 C# 图标工具,目标是替代繁琐依赖、简化图标生成与验证流程

ImageSharp 图像处理,到 BinaryWriter 手工拼装 ICO 格式;从 System.CommandLine 打造命令行体验,到 GitHub Actions 全流程自动化发布;SharpIco 不仅是一个实用工具,也是一场小而美的工程探索。

它代表了我对工具理想的追求:轻量、纯粹、易集成、跨平台、即开即用

  • 无需安装 Python、Node 或 ImageMagick
  • 支持 AOT 编译,生成原生可执行文件
  • 同时具备图标生成与结构分析功能
  • 一次发布,自动产出全平台构建结果

欢迎 Star / Fork / Issue / PR,欢迎将它集成进你的构建系统中。

📦 GitHub 项目地址:
👉 https://github.com/star-plan/sharp-ico

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