我和LabVIEWword版——一个NI工程师十年的编程经验51-9456.LabVIEW 程序的内存优化 1.doc

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1、LabVIEW程序的内存优化1　　一.VI在内存中的结构　　打开一个VI的属性面板(VIProperties)，其中的“内存使用”(MemoryUsage)是用来查看这个VI内存占用情况的。它显示了一个VI内存占用所包含的四个主要部分：前面板、框图、代码和数据，以及这四个部分的总和。但在打开一个VI时，这四段内容并不是同时都会被LabVIEW调入内存的。　　当我们打开一个主VI时，主VI连同它的所有子VI的代码和数据段都会被调入内存。由于主VI的前面板一般情况下是打开的，它的前面板也就同时被调入内存。但是此时主VI的框图和子VI的前面板、框图并

2、没有被调入内存。只有当主动查看主VI的框图或是打开子VI的前面板和框图时，它们才会被调入。　　基于LabVIEW的这种内存管理的特性，我们在编写VI的时候可以通过以下方法来优化LabVIEW程序的内存使用。　　第一，把一个复杂VI分解为数个子VI。子VI的使用会增添额外的前面板和框图的空间，但并不增添额外的代码和数据空间。由于程序运行时只有代码和数据被调入内存，因此使用子VI不会占用额外的内存。使用子VI的好处还在于当子VI运行结束时，LabVIEW可以及时收回子VI的数据空间，从而改善了内存的使用效率。　　第二，在没有必要时不要设置子VI的重

3、入(Reentrant)属性。重入型VI每次运行时都会对自己使用的数据生成一个副本，这增加了内存开销。　　第三，主VI的面板通常就是用户界面，需要显示给用户。但是要尽量避免开启子VI前面板。比如，在子VI中使用与其前面板控件有关的属性节点(PropertyNode)会导致它的前面板被调入内存中，增加了内存开销，所以要尽量避免在子VI中使用主面板控件的属性节点来设置控件的值，而可以用局部变量等方法来替代。　　第四，我们可以放心地在VI的前面板(对于非界面VI)和框图里添加图片，注释等信息来帮助你编写、维护LabVIEW程序，这些帮助信息不会在VI

4、运行时占用内存。　　二.内存泄漏。　　LabVIEW与C语言不同，它没有任何分配或释放内存的语句，LabVIEW可以自动管理内存，在适当的时候分配或收回内存资源[1]。这样就避免了C语言中常见的因为内存管理语句使用不当而引起的内存泄漏。　　在LabVIEW中一般只有一种情况能够引起内存泄漏，即你打开了某些资源，却忘记了关闭它们。比如，在对文件操作时，我们需要先打开这个文件，返回它的句柄。随后如果忘记了关闭这个句柄，它所占用的内存就始终不会被释放，从而产生内存泄漏。LabVIEW中其它带有打开句柄的函数或VI也会引起同样的问题。　　由于内存泄漏是

5、动态产生的，我们无法通过VI的属性面板来查看，但可以通过Windows自带的任务管理工具来查看LabVIEW程序内存是否有泄漏。也可以使用LabVIEW的Profile(Tools>>Advanced>>ProfileVIs)工具来查看某个VI运行时内存的分配情况。　　三.缓存重用　　LabVIEW程序主要是数据流驱动型的。数据传递到不同节点时往往需要复制一个副本。这是LabVIEW为了防止数据被节点改变引起错误所做的一种数据保护措施。只有当目标节点为只读节点，不可能对输入数据作任何更改时，才不在这些节点处做备份。例如，数组索引节点(Index

6、)是不会改变数组值的，LabVIEW在这里就不为输入数组做备份。对于加减法运算等肯定改变输入数据的节点，LabVIEW往往需要对输入或输出数据作备份。有些LabVIEW程序，比如涉及到大数组运算的程序，内存消耗极大。其主要原因就是LabVIEW在运算时为数组数据生成了过多的副本。　　实际上很多LabVIEW节点是允许使用缓存重用的，这类似C语言调用子函数所使用的地址传递。通过合理设计和使用缓存重用节点，可以大大优化LabVIEW程序的内存使用。使用LabVIEW7.1的Tool>>Advanced>>ShowBufferAllocations(

7、LabVIEW8.0之后使用Tool>>Profile>>ShowBufferAllocations)工具可以在VI框图中查看缓存的分配情况。打开该工具，凡是在框图中有缓存分配的地方，都会显示出一个黑点。　　下面是几个最常用节点的试验结果。LabVIEW节点众多，不可能一一列举，文中未提及的节点读者在编程时自己可以尝试。　　1.一般顺序执行VI中的运算节点　　　　图1：简单的顺序执行程序　　如图1所示，程序对一个常量加1，然后将结果输出。　　“+1”节点输出端有一个黑点，表示LabVIEW在此处开辟了一个缓存用于保存运算结果。　　其实完全可以利

8、用输入数据的内存空间来保存这个运算结果。我们可以通过如下的方法来告知LabVIEW编译器，在此运算节点处重用输入数据的内存空间。　　首先，用一个控制型