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　　VI 中的数据空间

　　LabVIEW 由于比其它语言采用了更多的值传递方式，这必然会影响它的运行效率，也使得 LabVIEW 在这方面要采取一些其它语言不需要的应对措施，尽量提率。优化之一是子 VI 中局部变量使用的内存的分配方式。

　　C 语言中，函数的局部变量存在于栈中。在调用某一函数时，程序才为这个子函数开辟一块空间作为用于保存函数中局部变量的栈。子函数运行结束后，栈空间即被释放。下次再调用这个函数，程序会重新非配栈空间，这时的空间可能与上次分配的并不在同一内存。为了节约反复开辟空间的时间，LabVIEW VI 中并没有采用栈的方式。一般情况下，静态调用 VI，每个 VI 专门有一块存数据的数据空间，这块数据空间所在的内存在 VI 每次运行时是不会变化的，尤其是上次 VI 运行后所留有的数据还可以被使用。

　　LabVIEW 这种做法的好处是节约了大量开辟、回收内存的开销；但它也有个严重的缺陷，这也是其他语言不采用类似措施的原因:每次函数调用没有独立的数据区，因此无法实现递归调用（LabVIEW 静态调用的情况下）。经过权衡，LabVIEW 终牺牲了递归来换取运行效率。

　　对于一般的子 VI（非可重入的），不论在程序的哪里被调用时，都使用的是同一块数据区。如果主 VI 上有两个并排被调用的同一个子 VI（如图1所示的两个 Delay VI），理论上的数据流驱动语言是应该在两个线程内同时运行两份子 VI 的代码。但是，由于这两次调用会使用到同一块数据区，为了避免两次运行之间互相干扰，引起数据混乱，LabVIEW 实际上是顺序执行这两次调用的。至于那部分代码被先调用是不确定的。

　　图1:并行调用同一子 VI 两次

　　LabVIEW 只能顺序执行这两次调用，在很多时候并不是一件坏事。比如，子 VI 中的操作是读写某一串口。LabVIEW 的这一特性恰好防止了多线程同时对这个串口读写而引发的错误。但这种行为也会引起一些糟糕的问题。比如，子 VI 是用来读写所有串口的。我在一个线程内对串口1做了操作，另一个线程要对串口2操作。读写串口是比较慢的，本来应该两个串口同时操作，来节约一点时间。但是如果串口读写子VI不能重入，那其中一个线程就只好慢慢等着了。

　　LabVIEW 解决这个问题的办法是为 VI 增加了一个可重入（reentrant）属性。非可重入的 VI 的数据区是和这个 VI 其它内容（比如执行代码、界面、源代码等）放在一起的，所以不论这个 VI 在哪被调用，使用的都是同一数据区。设置为可重入的 VI，它的数据区被开辟在调用它的父 VI 那里。在父 VI 的程序框图上每一个可重入子 VI 的图标，都意味着父 VI 的空间内为这个 VI 开辟了一块数据区。所以，并行的两次调用同一可重入子 VI，这两次调用它们使用的是不同的数据区，所以可以同时运行而不需要担心数据被互相干扰；如果是循环内有一个子VI，那么循环多次执行，每次调用这个子 VI，使用的还是同样的数据区。

　　数据流驱动的编程语言

　　在面向对象的编程思想出现以前，文本编程语言主要采用的是面向过程的编程方法。面向过程有时候也被称为控制流驱动的编程方法。想我以前编程序，经常要先设计一个流程图，然后，照着流程图翻译成 C 代码就行了。

　　LabVIEW 程序是数据流驱动的，这与面向过程的程序还是比较相似的，但是也有一些区别。

　　面向过程的程序执行起来，就只有一条线，代码按照设计好的顺序一条一条执行下去。代码中的某一条语句，即便它的输入条件都已经被满足，它也要等到它前面的代码都被执行完后，才能被运行。

　　数据有时候不仅是在一条线上流动:数据线可能有分叉。而一个程序上也可能同时有多个数据在不同的线上流动。程序可以被扩展成一张网(有时候 LabVIEW 程序的框图线连得乱七八糟，就像一张网:)。一个节点运行完，数据从这个节点输出，会同时被传给所有用到它的其它节点去。一个节点只要它所有的输入都已经准备好了，就会被执行，不需要等待其它节点执行完。这样一来，经常有多个节点同时运行着的，LabVIEW 会自动把他们放到不同的线程中去运行。这就是数据流驱动的程序的一大特性:是自动多线程运行的。一般的文本编程语言，除非有显示的调用开辟新线程函数，否则所有代码都在同一个线程内顺序执行。

　　自动多线程，为编程人员带来的不少方便。但是，由于多线程程序更为复杂，可能导致出错的隐患更多，LabVIEW 不得不做一些其它语言不需要做的工作，来保证用户可以方便的用 LabVIEW 开发出安全的程序。

　　多线程程序中常见的问题就是多个线程访问同一资源或内存时发生冲突。先以内存中的数据为例，程序运行在单线程状态下，写进这块内存的数据是什么，下次读出来一定就是你写进去的。而多线程状态下就不一定了，说不定在读写之间，内存被别的线程修改了，读出来的数据就是错误的。一般的文本语言不需要编译器来考虑如何防止用户做出类似的错误操作，因为他们默认情况下只会使用一个线程。多线程一定是在用户有意识开辟的。既然是有意识开辟的，用户在使用多线程的时候就也会留心类似的不安全问题。LabVIEW 却不能像其它语言编译器一样，不去考虑这个问题，LabVIEW 用户会在无意识的状态下就编写出多线程的程序来。如果用 LabVIEW 写出来的程序总是出错，LabVIEW 就会渐渐失去客户。

　　LabVIEW 采取的保护措施之一就是它的传参方式。运行子 VI 极为方便。其它语言要运行，只能从主入口进入，不能够单独运行某一个函数。而 LabVIEW 则可以直接运行任何一个VI;2. 分散了编译时间。大型的C++程序，编译起来很花时间，有时要用几天。LabVIEW 把编译时间分散到了写代码的同时，因此用户基本感觉不到 LabVIEW 编译占用的时间。 VI 并行运行的例子，在这个例子中就隐藏着一个潜在的问题。并行执行的两部分程序，先后次序是不定的。有可能关闭程序中的引用数据（绿色的线上的数据）的节点在子 VI B 结束前运行。而子 VI B 是要用到这个参考数据的，这是子 VI B 就会因为它所需要的数据失效而产生错误。

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