學(xué)習(xí)LabVIEW（十一）——UTF8字符串解碼

之前在《同步Android設(shè)備和Windows PC的Clipboard》中，我們用Python實(shí)現(xiàn)了一套PC和Android的Clipboard同步程序，其中通信方式使用的是UDP。我今天想，在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)UDP通信的程序框圖會(huì)是一個(gè)什么樣子呢？可能會(huì)比較麻煩吧。試過之后，才發(fā)現(xiàn)，簡易的UDP通信并不麻煩，麻煩的是字符串的編解碼問題。我們在Android上實(shí)現(xiàn)的腳本通過UDP傳輸使用UTF8編碼過的字符串，而LabVIEW（Windows平臺(tái)）顯然不支持UTF8字符串的解碼，Google之后才知道LabVIEW使用系統(tǒng)默認(rèn)的編碼，在中文的Windows中，大概用GBK就可以。我又繼續(xù)Google了LabVIEW中有什么節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)字符串的編解碼，結(jié)果出人意料的是沒有，大家都是通過調(diào)用dotNET的方式實(shí)現(xiàn)編解碼的。本《學(xué)習(xí)LabVIEW》之前有好幾篇都是討論調(diào)用dotNET對象的，所以使用dotNET并沒有什么問題，但是這里我想換一種方式：通過MATLAB節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)字符串的解碼。可能有人會(huì)覺得奇怪，MATLAB也能做這種事情嗎？答案是肯定的，在好多年前，我們在《我發(fā)現(xiàn)Matlab可以用來解亂碼》中就利用MATLAB的unicode2native和native2unicode實(shí)現(xiàn)過這樣的操作。
首先還是看一下UDP通信的問題。Android端的QPython腳本如下：


這個(gè)腳本會(huì)向IP地址為192.168.1.153的機(jī)器的32500端口發(fā)送當(dāng)前Android設(shè)備的Clipboard中的文本，文本使用utf-8編碼。
那么在接收端，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)UDP節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽32500端口的數(shù)據(jù)，在LabVIEW中使用節(jié)點(diǎn)“打開UDP”和“讀取UDP數(shù)據(jù)”即可。其中“讀取UDP數(shù)據(jù)”有一個(gè)設(shè)置超時(shí)的參數(shù)，將它設(shè)為-1即可實(shí)現(xiàn)無限等待。看到這里大概群里無聊的文藝程序員又能發(fā)現(xiàn)寫情書的新句型：waitYou(timeout=-1)。真是受不了這群人。
利用While(True)循環(huán)，框在“讀取UDP數(shù)據(jù)”的外面，即可實(shí)現(xiàn)一個(gè)無止境的監(jiān)聽過程。到這里基本問題就解決了。但是正如前文所述，沒有想到的，真正麻煩的是字符串的編解碼問題。我插入了一個(gè)MATLAB節(jié)點(diǎn)，首先的想法是將輸入和輸出設(shè)置為字符串類型，在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的MATLAB腳本中使用unicode2native和native2unicode實(shí)現(xiàn)解碼，但是發(fā)現(xiàn)不好用，因?yàn)長abVIEW的中文字符串?dāng)?shù)據(jù)在傳入到MATLAB的過程中就已經(jīng)損壞了，再怎么解碼也不可能正確解出來。所以我換了一個(gè)做法，以數(shù)值數(shù)組作為MATLAB節(jié)點(diǎn)和LabVIEW交互的數(shù)據(jù)類型，而數(shù)值數(shù)組里面就是字符串的代碼。一般來說選擇字節(jié)數(shù)組肯定是沒問題的，但是MATLAB節(jié)點(diǎn)的端口沒有字節(jié)數(shù)組類型，所以只好指定為1D Array of Real。
在輸入端，我們先使用LabVIEW的“字符串到字節(jié)數(shù)組”節(jié)點(diǎn)，將字符串轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組，傳遞給MATLAB節(jié)點(diǎn)的輸入端，盡管MATLAB的輸入端是1D Array of Real類型，LabVIEW能夠很好地進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。MATLAB腳本利用native2unicode將UTF8字符串轉(zhuǎn)換成Unicode表示，然后利用unicode2native將Unicode字符串轉(zhuǎn)換成GBK編碼，這是的數(shù)據(jù)時(shí)uint8數(shù)組，然而MATLAB中的uint8數(shù)組似乎不能被LabVIEW自動(dòng)轉(zhuǎn)換成LabVIEW的double數(shù)組，所以我在MATLAB中添加了double()將uint8數(shù)組轉(zhuǎn)成double數(shù)組。
數(shù)據(jù)離開MATLAB節(jié)點(diǎn)后，利用LabVIEW的“字節(jié)數(shù)組到字符串”節(jié)點(diǎn)將數(shù)值數(shù)組轉(zhuǎn)換成字符串，并連接到“字符串顯示”控件上。程序就完成了。程序框圖如下圖所示：

試驗(yàn)一下UDP數(shù)據(jù)傳輸和字符串解碼。首先在Android平板中復(fù)制一段中文文本：


復(fù)制之后，打開QPython，執(zhí)行傳輸數(shù)據(jù)的腳本：


執(zhí)行了腳本之后，LabVIEW成功接收到數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)中的UTF-8字符串解碼，呈現(xiàn)到了“字符串顯示”控件中，如下圖所示：


大功告成。