LabWindows CVI(C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)軟件)

LabWindows CVI 2015已經(jīng)推出，這是一個(gè)久經(jīng)考驗(yàn)的ANSI C集成式開(kāi)發(fā)環(huán)境和工程開(kāi)發(fā)工具箱，內(nèi)置有用于測(cè)量、分析和工程UI設(shè)計(jì)的豐富資源庫(kù)，可幫助您大幅縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)可靠、高性能的應(yīng)用。LabWindows CVI 2015新開(kāi)發(fā)的LabWindows/CVI優(yōu)化編譯器，包含了Clang 3.3，Clang是LLVM編譯器基礎(chǔ)架構(gòu)的C語(yǔ)言編譯器前端，首次引入LLVM，這是一種業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的編譯器基礎(chǔ)架構(gòu)，為編程人員提供了經(jīng)優(yōu)化且開(kāi)箱即用的代碼，可通過(guò)增加錯(cuò)誤和警告消息來(lái)高亮顯示薄弱環(huán)節(jié)，幫助開(kāi)發(fā)人員確保代碼的可靠性。

LabWindows CVI 2015專為高穩(wěn)定性而開(kāi)發(fā)，包含了超過(guò)50個(gè)漏洞修復(fù)和改進(jìn)，提供了一個(gè)強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)構(gòu)建測(cè)試和測(cè)量關(guān)鍵應(yīng)用，程序員可以利用如OpenMP和網(wǎng)絡(luò)流引入等新功能來(lái)完成工作，提高應(yīng)用程序性能，而無(wú)需重寫顯著其代碼的新功能。通過(guò)提供最新的編譯器和并行編程技術(shù)，LabWindows CVI 2015可讓開(kāi)發(fā)人員專注于程序邏輯和I/O。

軟件特色

1、改進(jìn)的代碼性能

2、借助新的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化編譯器，提高60％的代碼生成速率

3、使用可移植且可擴(kuò)展的OpenMP API，輕松復(fù)用現(xiàn)有代碼

4、通過(guò)無(wú)損網(wǎng)絡(luò)流API，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間的高效數(shù)據(jù)傳輸

5、使用新的高級(jí)TDMS功能來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能數(shù)據(jù)流盤

6、更高生產(chǎn)力

7、編輯代碼的同時(shí)編譯源文件

8、在多核系統(tǒng)中并行創(chuàng)建多個(gè)文件，提高整體構(gòu)建速度

9、正在調(diào)試的進(jìn)程中可以連接或分離調(diào)試器

10、通過(guò)函數(shù)下拉列表和改進(jìn)的瀏覽功能，輕松導(dǎo)航源文件

11、通過(guò)批量格式設(shè)置和自動(dòng)縮進(jìn)，創(chuàng)建更簡(jiǎn)潔美觀的代碼

新功能

一、提高代碼性能

1、執(zhí)行優(yōu)化編譯器

在LabWindows/CVI 2015中，編譯器使用了具有Clang C前端的LLVM編譯器基礎(chǔ)架構(gòu)。 這個(gè)編譯器可生成經(jīng)優(yōu)化的代碼，這意味著您不再需要使用外部?jī)?yōu)化編譯器來(lái)優(yōu)化代碼。

Clang被選作為L(zhǎng)abWindows/CVI編譯器的基礎(chǔ)是因?yàn)樗梢蕴峁┓浅？焖俚木幾g、極其有用的錯(cuò)誤和警告消息以及比早期LabWindows/CVI編譯器高60％的執(zhí)行速度。 執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算、數(shù)學(xué)或分析的開(kāi)發(fā)人員將可看到最高的性能提升，因?yàn)榫幾g器后端特別適合用于優(yōu)化數(shù)學(xué)計(jì)算所需的資源。

LLVM和Clang最開(kāi)始是伊利諾伊大學(xué)的一個(gè)研究項(xiàng)目，目的是提供一個(gè)基于SSA的現(xiàn)代化編譯策略，能夠同時(shí)支持任意編程語(yǔ)言的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)編譯。 從那時(shí)起，LLVM逐漸發(fā)展，衍生了大量子項(xiàng)目，其中有許多被蘋果、英特爾、AutoESL、NVIDIA及NI等各種商業(yè)軟件供應(yīng)商應(yīng)用于生產(chǎn)之中。 

開(kāi)發(fā)人員還可以根據(jù)自定義的警告級(jí)別類型列表顯示或隱藏警告級(jí)別，從而更輕松地找到感興趣的警告、專注于錯(cuò)誤和更高效地進(jìn)行調(diào)試。 如果要訪問(wèn)“編譯器警告”對(duì)話框，則右擊“構(gòu)建輸出”窗口，然后選擇配置警告。

2、基于OpenMP的靈活多線程執(zhí)行

可移植且可擴(kuò)展的OpenMP API可幫助開(kāi)發(fā)人員無(wú)需大量編輯即可輕松并行執(zhí)行現(xiàn)有代碼。 OpenMP（開(kāi)放式多處理）是一套編譯器指令及相關(guān)子句、應(yīng)用程序編程接口（API）和環(huán)境變量的集合，可幫助您輕松地創(chuàng)建多個(gè)線程上執(zhí)行的應(yīng)用程序。 OpenMP模型可允許您完成以下任務(wù)：

定義代碼的并行區(qū)域和創(chuàng)建執(zhí)行并行區(qū)域的線程組。

規(guī)定同一組中不同線程之間的任務(wù)共享方式（循環(huán)迭代）。

規(guī)定線程間可共享的數(shù)據(jù)以及每個(gè)線程專用的數(shù)據(jù)。

同步線程、防止并發(fā)訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)，并定義由單個(gè)線程專門執(zhí)行區(qū)域。

OpenMP的特殊用途

OpenMP適用于由密集循環(huán)組成的程序，其中循環(huán)迭代之間是彼此獨(dú)立的，這樣迭代的子集可以在多個(gè)處理內(nèi)核上并行運(yùn)行。 同時(shí)它也適用于多個(gè)區(qū)域之間可以相互獨(dú)立地運(yùn)行但必須在某個(gè)時(shí)刻同步的程序。 因此OpenMP也是實(shí)現(xiàn)fork/join并行設(shè)計(jì)模式的一種有效方法。

雖然我們可以使用LabWindows/CVI工具庫(kù)來(lái)創(chuàng)建多線程應(yīng)用程序，但是OpenMP模型也提供了許多好處。 如下圖所示，通過(guò)插入單行編譯指示，我們有可能以最小的改動(dòng)逐步實(shí)現(xiàn)OpenMP模型。 這也使開(kāi)發(fā)人員能夠保留原始源代碼中的序列順序，而且在添加OpenMP指令之后只需少量的重新測(cè)試，這是因?yàn)槌绦?、?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法都沒(méi)有發(fā)生變化。 我們也可以通過(guò)禁用“構(gòu)建選項(xiàng)”對(duì)話框中的OpenMP支持來(lái)輕松編譯和測(cè)試程序的序列版本。

OpenMP的結(jié)構(gòu)化方法有助于最大限度地減少多線程編程常見(jiàn)的可能編程錯(cuò)誤，因?yàn)樗灰笫褂玫讓佣嗑€程結(jié)構(gòu)和對(duì)象。 所有底層實(shí)現(xiàn)均是由OpenMP進(jìn)行處理，這樣開(kāi)發(fā)人員便能夠?qū)Ｗ⒂趹?yīng)用程序邏輯和I/O。

此外，這也簡(jiǎn)化了將代碼移植到其它編譯器和操作系統(tǒng)，因?yàn)椴恢С諳penMP結(jié)構(gòu)的編譯器將會(huì)忽略O(shè)penMP編譯指令。 我們甚至可以在不修改源代碼的情況下使用用于調(diào)整循環(huán)調(diào)度的環(huán)境變量來(lái)調(diào)整運(yùn)行時(shí)的性能。 注意： LabWindows/CVI 2015符合OpenMP 2.5規(guī)范。

3、無(wú)損的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流

網(wǎng)絡(luò)流API為分布式LabWindows/CVI或LabVIEW應(yīng)用提供了無(wú)損的單向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信通道。 利用網(wǎng)絡(luò)流，您可以輕松地在網(wǎng)絡(luò)上或在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上共享數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)流是一種易于配置、緊密集成的動(dòng)態(tài)通信方法，適用于應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)傳輸，具有可與TCP相媲美的吞吐量和延遲特性。 網(wǎng)絡(luò)流也增強(qiáng)了連接管理，如果由于網(wǎng)絡(luò)故障或其他系統(tǒng)故障導(dǎo)致連接中斷，網(wǎng)絡(luò)流可自動(dòng)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。 網(wǎng)絡(luò)流利用緩存無(wú)損通信策略來(lái)確保寫入網(wǎng)絡(luò)流的數(shù)據(jù)即使在網(wǎng)絡(luò)連接不順暢的環(huán)境下也不會(huì)丟失。

網(wǎng)絡(luò)流的具體應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)流經(jīng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)無(wú)損、高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。 網(wǎng)絡(luò)流采用單向點(diǎn)至點(diǎn)的緩存通信模型來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)傳送。 這意味著其中一個(gè)終端是數(shù)據(jù)的創(chuàng)建者，另一個(gè)終端是讀者。 您可以使用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)流來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向通信，其中每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的創(chuàng)建者和讀者與對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)的創(chuàng)建者和讀者相匹配。

由于網(wǎng)絡(luò)流具有與原始TCP相匹配的吞吐量性能，因此對(duì)于高吞吐量應(yīng)用，如果編程人員希望避免TCP的高復(fù)雜性，那么網(wǎng)絡(luò)流就是理想的選擇。 網(wǎng)絡(luò)流也可以用于無(wú)損的低吞吐量通信，例如發(fā)送和接收命令。 但是，將網(wǎng)絡(luò)流應(yīng)用于低吞吐量通信時(shí)，如果需要獲得最低的延遲，可能需要更明確地管理數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流發(fā)送的時(shí)間。

4、高性能數(shù)據(jù)流盤

NI技術(shù)數(shù)據(jù)管理流（TDMS）文件格式是將測(cè)量數(shù)據(jù)保存到磁盤上的最快速、最靈活方式。 開(kāi)發(fā)人員長(zhǎng)期以來(lái)一直使用LabWindows/CVI TDMS API，在數(shù)據(jù)流盤時(shí)將定時(shí)信息和自定義屬性關(guān)聯(lián)到測(cè)量數(shù)據(jù)上。 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為TDMS文件省去了設(shè)計(jì)和維護(hù)自定義數(shù)據(jù)文件格式的需要，同時(shí)獲得了記錄詳細(xì)、易于查詢且可移植到任意平臺(tái)的數(shù)據(jù)集。

二、提高效率

1、強(qiáng)大的構(gòu)建系統(tǒng)

LabWindows/CVI構(gòu)建功能可減少花在等待構(gòu)建完成的時(shí)間，使開(kāi)發(fā)人員能夠繼續(xù)進(jìn)行代碼編輯，同時(shí)在后臺(tái)構(gòu)建項(xiàng)目。 構(gòu)建系統(tǒng)專門針對(duì)提高構(gòu)建速度和需要并行構(gòu)建多個(gè)獨(dú)立源文件的項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，以便用戶充分利用多核處理器的優(yōu)勢(shì)。

2、強(qiáng)大的源代碼瀏覽

LabWindows/CVI中提供了豐富的編程體驗(yàn)，為用戶提供了直觀控件、導(dǎo)航和源文件信息。 程序員可以使用源代碼窗口中工具欄的下拉列表來(lái)查看和定位到源文件的函數(shù)。

此外，開(kāi)發(fā)人員可以在編輯文件的同時(shí)生成源代碼瀏覽信息，這樣開(kāi)發(fā)人員可以在編程的同時(shí)實(shí)時(shí)瀏覽代碼，而不需要先編譯。 該選項(xiàng)是LabWindows/CVI環(huán)境的一個(gè)全局功能，源代碼瀏覽信息包含于發(fā)布和調(diào)試配置中。

3、批量格式和自動(dòng)代碼縮進(jìn)

為了幫助開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建更簡(jiǎn)潔、易讀的代碼，LabWindows/CVI提供了定制批量格式和自動(dòng)縮進(jìn)工具。 選擇選項(xiàng)編輯器首選項(xiàng)，然后單擊格式選項(xiàng)按鈕來(lái)指定括號(hào)風(fēng)格和縮進(jìn)選項(xiàng)。 為了保持一致性，開(kāi)發(fā)人員可以選擇普通縮進(jìn)和括號(hào)風(fēng)格，并使用預(yù)覽窗口來(lái)預(yù)覽自定義選擇的格式樣例。 如果指定自動(dòng)縮進(jìn)的代碼行，可選擇源窗口中的文本行，然后選擇編輯格式選擇。 如果是自動(dòng)縮進(jìn)整個(gè)文件，則選擇編輯格式文件。

4、發(fā)布的軟件依賴關(guān)系支持

在創(chuàng)建發(fā)布時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可以選中或忽略任何包含軟件依賴關(guān)系的NI安裝程序組件的軟件依賴關(guān)系。產(chǎn)品的軟件依賴關(guān)系是指產(chǎn)品可能需要或不需要的組件，根據(jù)應(yīng)用程序的特定需求而異。通過(guò)“編輯安裝程序”對(duì)話框的驅(qū)動(dòng)和組件選項(xiàng)卡可選擇軟件依賴關(guān)系。

軟件優(yōu)勢(shì)

1、交互式程序開(kāi)發(fā)

將源代碼編程、32位ANSI C編譯、鏈接、調(diào)試以及標(biāo)準(zhǔn)ANSI C庫(kù)等集成在一個(gè)交互式開(kāi)發(fā)平臺(tái)中，采用簡(jiǎn)單直觀圖形用戶界面設(shè)計(jì)，利用函數(shù)面板輸入函數(shù)的參數(shù)，采用事件驅(qū)動(dòng)和回調(diào)函數(shù)方式的編程技術(shù)，有效地提高了工程設(shè)計(jì)的效率和可靠性。

2、功能強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)

如接口函數(shù)庫(kù)、信號(hào)處理函數(shù)庫(kù)、Windows SDK等，利用這些庫(kù)函數(shù)可以方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集和儀器控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。同時(shí)LabWindows/CVI附加了各種功能的軟件開(kāi)發(fā)包，如數(shù)據(jù)庫(kù)軟件包、Internet軟件包、小波分析軟件包等，大大增強(qiáng)了LabWindows/CVI的性能。

3、靈活的程序調(diào)試手段

提供了單步執(zhí)行、斷點(diǎn)執(zhí)行、過(guò)程跟蹤、參數(shù)檢查、運(yùn)行時(shí)內(nèi)存檢查等多種調(diào)試程序。

4、高效編程環(huán)境

以其面向虛擬儀器的交互式開(kāi)發(fā)環(huán)境滿足了用戶對(duì)軟件不斷變化的要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以快速創(chuàng)建、配置并顯示測(cè)量。LabWindows/CVI可以自動(dòng)生成代碼、編譯和鏈接，省去了手工編寫，更有利于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

5、開(kāi)放式的框架結(jié)構(gòu)

可以結(jié)婚使用標(biāo)準(zhǔn)的ANSI C源文件、obj文件、生動(dòng)鏈接庫(kù)（DLL）。也可以將軟件中的儀器驅(qū)動(dòng)庫(kù)與其他標(biāo)準(zhǔn)C編譯器結(jié)合使用，無(wú)需更改開(kāi)發(fā)工具。同時(shí)，可以在不同的工作小組直接共享函數(shù)模塊和虛擬儀器程序。

6、集成式的開(kāi)發(fā)環(huán)境

集成式的開(kāi)發(fā)環(huán)境，可用于創(chuàng)建基于DAQ、GPIB、PXI、VXI、串口和以太網(wǎng)的虛擬儀器系統(tǒng)。這一開(kāi)發(fā)方式結(jié)合了交互式、簡(jiǎn)單易用的開(kāi)發(fā)方式與ANSI C代碼的強(qiáng)大的編寫功能和靈活性。LabWindows/CVI中的交互式開(kāi)發(fā)工具和函數(shù)庫(kù)可以方便地四下自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)]實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、數(shù)據(jù)采集監(jiān)視項(xiàng)目、驗(yàn)證測(cè)試和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

7、LabWindows/CVI的應(yīng)用范圍

只要應(yīng)用于各種測(cè)試、控制、故障分析及信息處理軟件的開(kāi)發(fā)中，與NI公司開(kāi)發(fā)的另一個(gè)虛擬儀器開(kāi)發(fā)工具LabVIEW相比，其更適合中、大型復(fù)雜測(cè)試軟件的開(kāi)發(fā)?；贚abWindows/CVI設(shè)計(jì)的虛擬儀器在無(wú)損檢測(cè)、電力儀表系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、凌晨控制系統(tǒng)、故障診斷和醫(yī)療等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。LabWindows/CVI已經(jīng)成為測(cè)控領(lǐng)域最受歡迎的開(kāi)發(fā)平臺(tái)之一，并且已得到廣泛的應(yīng)用。