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LabVIEW的数据类型、存储格式

2014-12-19 15:37:15

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先了解控件和数据类型的关系。LV控件面板上的图标都是典型的控件，说通俗一些，控件就是一个包含很多属性的容器，值是控件的一个属性，如下图所示的数字输入控件，值的数据类型就是控件所代表的数据类型，描述一个控件是通过类型描述符实现的，包括控件的名称、控件类型及控件所代表的数据类型等等。了解LV的数据类型是非常有必要的。特别是使用DLLs（shared libraries）、CINs（code interface nodes）或需要利用文件I/O往文件写入/读取二进制数（binary data）的用户，更有必须了解数据结构类型及在内存中存储格式。

数据类型之一——数字（Numeric）

包括：byte、word、long、SGL、DBL等

数据类型之二—— 数值型数组（Array）

存储为一个句柄(handle，指针的指针)，指向的结构包括一个数值（I32）和一个数组，数值表达数组的大小，数组的元素表达每一个数字，这些数字在内存中连续存储。

提示：为了正确对齐数字，在第一个数字前可能需要附加一些字节数。当句柄为0，则是空数组。下列两图分别描述一维单精度（SGL）浮点数组、四维字整数(I16)数组，左边的数字代表偏移（offset）数组在内存起始存储位置的字节数。

其他数据类型

布尔、字符串、字符串数组、簇、路径

布尔（Boolean）型数据是字节型数据，存储为8位数值（一个字节），数值0表示False，其余数值代表True。布尔数组的存储格式如下图所示：

字符串（string）是一个字符型数组，存储为一个句柄(handle)，指向的结构包括一个数值和一个数组（与数值型数组相同）。数组每个成员表达一个字符，数值表达数组长度。

字符串数组（Array of Strings）是非常特殊的数据类型，这也是CLF和CIN的难点。字符串在内存中是连续存储的，但是，字符串数组却与一般连续存放的二维数组不同，其元素（字符串）是以长度开头连续存储的，而字符串数组本身是存储在内存中另外位置的。（通过句柄与字符串建立联系）

提示：

1：和其他类型的数组一样，字符串数组也是以I32长度开头的，接下是每个字符串的首地址指针（句柄）——U32数值，表示字符串在内存中的地址（第一个字符）。由于字符串数组需要从内存的不同区域访问字符串（连续存储），会耗费更多的时间，因此，用一个长的字符串代替字符串数组，程序会更加高效。

2：LV是以句柄(Handle)描述数组和字符串，Handle本身是U32，占四个字节，它包含的内容是指向一个数据结构的指针，因为数据结构在内存中是可以重新分配的，所以它的地址会经常发生变化，而Handle的地址是不会变化的，通过Handle就可以跟踪数据结构。另外，对于每个数组和字符串，在长度信息之前还有一个16个字节的头部信息，（LV内部使用，类型描述符），因此一个最简单的数组至少占24个字节：HANDLE（U32）+HEADER（16Byte）+SIZE（I32）=24 BYTE。

簇

簇是一种数据类型，一个簇是一个由若干数据类型的成员组成的集合体，类似于C语言中的结构体和Pascal语言中的记录。簇的成员有一种逻辑上的顺序，这是由它们放进去的先后顺序决定的，与它们在簇中摆放的位置无关。前面的成员被删除时，后面的成员会递补。改变簇成员逻辑顺序的方法是在簇上弹出快捷菜单，选Reorder Controls In Cluster…弹出一个对话框，为簇成员设置新的逻辑顺序。

在内存中，簇直接存放标量数据（numeric）。对于数组、字符串或路径，簇只是存储这些数据类型的的首地址指针。不同操作平台（OS）在数据对齐有所差异，为确保存储数据的第一个元素对齐，可能需要往这个元素前添加一些字节数。下列图形显示一个簇（元素包括单精度浮点数、扩展精度浮点数和一个指向一维无符号字整型数组的首地址指针）在不同操作系统下的存储格式。

提示：簇可以直接嵌套簇，簇间接存储的数据（指针）只有数组、字符串或路径这三种数据类型。下图显示簇（元素两个标量数字加一个数组）和簇（元素为一个带两个标量数字的簇和一个数组）具有相同的存储方式。

路径

路径：使用标准的Windows语法，可以使用相对路径和绝对路径。存储为路径类型、路径成员数和路径成员。