提升LabVIEW程序性能——优化内存管理实用教案

1、内容提要(ni rn t yo)为什么要优化LabVIEW程序内存管理LabVIEW中监测VI内存占用和运行时间的工具(gngj)优化LabVIEW程序内存管理基础篇高级篇第1页/共27页第一页，共27页。为什么要优化LabVIEW程序内存(ni cn)管理 LabVIEW的自动管理内存特性 方便用户开发，满足一般(ybn)应用需求 LabVIEW应用程序趋向大型化，复杂化 项目规模大，需求复杂 数据处理量大，性能要求高 好的编程风格帮助LabVIEW优化内存管理 可以显著提高程序运行效率 需要了解LabVIEW的内存分配机制第2页/共27页第二页，共27页。监测VI内存(ni cn)占用和运

2、行时间的工具 帮助定位和分析程序中的瓶颈(pn jn)部分工具(gngj)性能分析性能和内存第3页/共27页第三页，共27页。显示VI内存(ni cn)分配情况的工具 帮助分析程序中各个数据变量(binling)的内存拷贝情况 目标：消除黑点工具性能(xngnng)分析显示缓存区分配第4页/共27页第四页，共27页。演示：监测VI内存(ni cn)占用和运行时间的工具第5页/共27页第五页，共27页。优化 LabVIEW程序内存(ni cn)管理基础篇 避免强制类型转换 防止内存泄漏 合理(hl)分配数组内存 合理(hl)使用全局变量第6页/共27页第六页，共27页。1 数据(shj)类型转换

3、 强制(qingzh)点表明连接了两种不同的数据类型 LabVIEW中类型强制(qingzh)转换需要数据备份 涉及大数组的类型强制(qingzh)转换会占用大量内存第7页/共27页第七页，共27页。推荐(tujin)的类型转换方式 更好的解决方式是在随机数创建时进行( jnxng)转换 避免转换大块数据缓存(14.3 KB)(22.7 KB)第8页/共27页第八页，共27页。2 防止(fngzh)内存泄漏 通常发生在文件操作(cozu)或动态调用VI中 注意关闭已打开的引用第9页/共27页第九页，共27页。3 合理分配(fnpi)数组内存 过多进行内存重新分配占用(zhn yn)很大开销 慎

4、用可能导致内存重新分配的相关函数 创建数组 连接字符串第10页/共27页第十页，共27页。演示(ynsh)：LabVIEW 数组分配第11页/共27页第十一页，共27页。4 合理(hl)使用全局变量 增加程序可读性 减少程序框图中的连线 带来额外的内存开销 全局变量需要数据备份 避免对大数据变量使用全局变量 例如大数组，图像，信号等等 做到程序可读性和执行(zhxng)效率之间的平衡第12页/共27页第十二页，共27页。演示(ynsh)：全局变量的内存分配第13页/共27页第十三页，共27页。优化 LabVIEW程序内存(ni cn)管理高级篇 利用移位寄存器shift register 灵活

5、(ln hu)使用LabVIEW自带的VI 使用元素同址操作结构In Place Element Structure 合理配置调用函数库节点Call Library Node第14页/共27页第十四页，共27页。1 Shift Register Jeff Kodosky的最佳(zu ji)创意之一！ 通过使用移位寄存器，规定输出端数据重用输入端数据内存，节省内存开销(ki xio) 举例：将输入数组的前半部分增大10倍第15页/共27页第十五页，共27页。演示：移位寄存器的使用查找(ch zho)并替换数组中的值第16页/共27页第十六页，共27页。2 灵活(ln hu)使用LabVIEW自带

6、的VI 基本线性代数(xin xn di sh)子程序VI (Basic Linear Algebra Subroutines) 合理归并基本线性代数(xin xn di sh)操作 减少不必要的内存复制开销 使程序更加简洁数学(shxu)线性代数BLASNEW!第17页/共27页第十七页，共27页。演示(ynsh)：使用BLAS VI进行矩阵向量乘法yxAT23第18页/共27页第十八页，共27页。3 元素(yun s)同址操作结构 更新数组或簇中的元素(yun s)时，避免元素(yun s)数据备份应用(yngyng)控制内存控制NEW!第19页/共27页第十九页，共27页。元素(yun

7、s)同址操作结构的优点 方便实现(shxin)多种情况的缓存重用，消除元素复制开销 数组索引和替换 簇的绑定和解除绑定 波形的绑定和解除绑定 变体的缓存重用 任意元素的缓存重用第20页/共27页第二十页，共27页。举例(j l)：数组索引和替换 将数组第2个元素(yun s)增大10倍方法(fngf)一：方法二：元素数据备份第21页/共27页第二十一页，共27页。举例(j l)：簇的绑定和解除绑定 个人(grn)纳税信息的更新第22页/共27页第二十二页，共27页。演示：嵌套的元素同址操作(cozu)结构更新数组中单数号元素第23页/共27页第二十三页，共27页。4 合理配置调用函数库节点(ji din) 调用库函数节点中的Constant选项 只有输入端，没有输出端，并确保在所调用的函数中没有修改(xigi)所输入的数据 此时选中Constant选项，LabVIEW不会对输入数据进行备份NEW!第24页/共27页第二十四页，共27页。演示：配置调用(dioyng)库函数节点第25页/共27页第二十五页，共27页。总结(zngji) 优化LabVIEW程序内存管理可以显著提高效率 利用内存分配显示(xinsh)工具检查内存分配情况 慎用可能导致内存分