大量數據的內存管理

注：也可使用記錄性能和內存信息窗口，獲取和顯示VI執(zhí)行事件和內存使用的數據。使用該窗口確定引發(fā)內存問題的VI。

減少大量數據的數據副本

LabVIEW是一種數據流語言，VI需要更多數據時（例如，數據連線分出兩條支路），LabVIEW會創(chuàng)建數據副本。大多數情況下LabVIEW能檢測是否需要創(chuàng)建一個新的副本，當不確定是否需要數據副本時，LabVIEW仍然會創(chuàng)建新的數據副本。

使用顯示緩沖區(qū)分配窗口確定LabVIEW分配內存的位置。該窗口確定LabVIEW用于存放數據副本的數據緩沖區(qū)。

請按照下列規(guī)范編寫程序，以減少LabVIEW創(chuàng)建的數據副本：

注：下列技巧中有些與良好的LabVIEW編程慣例不一致，這些技巧只在處理海量數據時使用。

• 使用占用資源較小的數據類型。例如，使用16位整型數據，而不是雙精度浮點數。
• 使用簡單數組。當從波形或動態(tài)數據提取數據數組時，LabVIEW會為數據建立額外副本。
• 創(chuàng)建大程序框圖。調用子VI時，LabVIEW會創(chuàng)建數據副本。
• 數據流經子VI時，請確保所有程序框圖接線端均在條件結構或循環(huán)之外。如接線端在條件結構或循環(huán)中，LabVIEW將會產生越來越多的數據副本。
• 如請不要將數據連接至循環(huán)內。如要將數據連入循環(huán)，可使用移位寄存器。LabVIEW只在第一次循環(huán)時復制一個數據副本。如使用隧道，每次循環(huán)時，LabVIEW都會創(chuàng)建數據副本。
• 如有可能，使用必須連接的輸入。產生默認值時，LabVIEW將會創(chuàng)建數據副本。
• 使用元素同址操作結構，而不是平鋪式順序結構。

提示：較新版本的LabVIEW比早期版本自動復制更多數據副本。版本越新，LabVIEW處理大量數據的功能就越好。

傳輸大量數據

如不能避免創(chuàng)建大量數據副本，可減少每個副本的大小。傳輸時，將大量數據分為若干部分，即數據塊策略。數據分塊時，LabVIEW創(chuàng)建的副本對內存使用沒有負面影響。但是，這些副本對數據吞吐率還是有負面影響，所以，仍建議最小化這些副本。下例證明了這個概念。

需復制512 MB數據至磁盤。一次調用就可獲取所有數據并將數據保存至磁盤。但是，即時將數據副本減少為1，仍需傳輸原始數據和一個數據副本。這意味著要向LabVIEW要求1 GB的內存。更好的方法是建立一個循環(huán)，一次獲取500 KB的數據并流盤。內存占用減少為1 MB，500 KB用于原始數據，500 KB用于數據副本，這在大多數計算機的內存容量之內。

優(yōu)點是節(jié)省了LabVIEW分配大量內存所需的海量時間。在多數計算機上，250 MB數據的流盤時間不超過15秒。如按照其它方法，LabVIEW分配1 GB RAM的時間很可能超過15秒。

如將大量數據流盤或存儲在冗余磁盤陣列(RAID)中，也可不通過緩沖區(qū)傳輸數據，以減少數據副本，加快數據傳輸。如要禁用緩沖區(qū)，將TRUE值連接至打開/創(chuàng)建/替換文件函數的禁用緩存輸入端。

顯示大量數據

在許多交互式應用程序中，唯一對數據進行的操作是顯示數據。顯示500萬個數據點超出了大多數顯示器的顯示能力。LabVIEW圖片的寬度一般在300-1000像素。500萬個點超過了波形圖實際顯示點數三個數量級。所以，需大量減少數據點。

例如，在圖形上看到精確至像素的大量數據。如一個500萬點緩沖區(qū)中有一個突波，繪制出的圖形應該是一條水平線，上有一個一像素的突波。如果數據是一個正弦波，其周期數大于屏幕的像素寬度。圖形應該是一個不間斷的頻帶，且無混疊。最大值最小值截取算法可解決上述兩個問題。

最大值最小值截取算法是在每個截取區(qū)間內給出一個最大值和一個最小值，以截取部分數據。簡單截取使用每個截取區(qū)間的第一個數據點作為截取區(qū)間的數據點。簡單截取將會導致混疊，所以只能在時間緊迫，精度相對不重要的情況下使用該算法。

使用最大值最小值截取算法的第一步是確定圖形的像素寬度。使用圖形的繪圖區(qū):大小:寬度屬性，找到該項。每個像素寬度至少需兩個截取區(qū)間。將像素寬度乘以2，獲得區(qū)間數量，然后將數據除以區(qū)間數量，從而降低算法誤差。將數據長度除以這個數，向最近數取整。得到的是截取的數據塊大小。對于每個數據塊，找到最大和最小點，并將其按照在數據集合中的順序排列。不必擔心最后一個數據塊的數據點比其它數據塊的少。問題在于小于像素寬度，在屏幕上不可見。將所有最大值和最小值數據連接起來，然后繪制這些數據。屏幕上每個像素寬度上有四個點。這樣，即使有一個像素寬度的突波，周圍的像素也不會受影響。最大值最小值截取法保證了永遠可以看到數據的峰值，顯示高頻率正弦波產生的不間斷頻帶。繪制到圖形的數據較少，繪制的速度就更快。

在下圖中，如使用最大值最小值截取算法處理左邊的數據，LabVIEW將生成右邊的圖表。

存儲大量數據

使用隊列或數據值引用在內存中存儲大量數據，而無需占用大量內存。使用包含數據的單個元素創(chuàng)建一個隊列。要訪問數據時，可拆散隊列。這使程序的其它部分不能同步訪問某個數據。對數據操作完成后，將元素重新排入隊列。要傳遞的唯一對象是隊列的引用。傳遞隊列時，LabVIEW不創(chuàng)建額外的數據副本。給隊列命名后，可在任何時候使用獲取隊列函數獲取隊列引用。創(chuàng)建多個數據對象與創(chuàng)建多個隊列一樣容易。

還可使用數據值引用存儲數據，不創(chuàng)建額外數據備份。數據值引用比隊列速度更快，但是沒有超時選項?？蔀閿祿?chuàng)建引用并傳遞引用，而不是傳遞數據至隊列。如要對數據進行操作，可使用元素同址操作結構。數據值引用寫入/讀取元素邊框節(jié)點接受數據值引用輸入，用戶可在元素同址操作結構中操作數據并替換原內存中的數據。

注：可在類屬性對話框的繼承頁上設置只有LabVIEW類的成員VI才可創(chuàng)建類的數據值引用。

也可使用功能全局變量在內存中存儲大量數據。使用功能性全局變量，LabVIEW將在數據塊中保存和訪問數據。這樣，不需大量內存就可以傳輸數據。未初始化的移位寄存器可用來保存數據。使用數組函數讀取、寫入和重新調整數據。數組函數按順序排列數據，不會創(chuàng)建數據副本。該方法通常比隊列方法慢。