labview深入探索------类型转换、数组字符串与内存管理

labview内部是如何存储数组和字符串的

了解数组在内存中的存储形式非常重要,有助于合理组织数据,高效利用内存.有助于理解和使用CIN,有助于理解和使用动态链接库.一般都会认为只有大的数组结构或者字符串才消耗大量的内存,其实不然,由于LABVIEW在内存中构造数据的特殊形式,较小的数组或者字符串有时也会占用可观的内存.

对于一维数值型数组，它包括四个字节（I32）的数组长度，之后是连续的数据元素所占的空间。

对于二维的数值型数组，它包括两个I32（8个字节）表示数组行列长度，之后是按行存储的元素序列。

正如我们看到的，LV在内存中是一段连续的空间来存储数据的，这样当需要增加数组长度的时候，由于内存碎片的影响，LV可能不得不移动整个数组到一个新的内存位置。除了存储实际数据，LV还额外增加了数组长度（I32类型），所以，对一维数组，最大可以包括2的32次方-1个元素。

BOOLEAN型数据是字节型数据，该字节非零则为TRUE，为0则为FALSE，BOOLEAN型数组在内存中的分布看下图。

同C语言一样，字符串是一个字符型数组，不同的是，C字符串并不表明字符串长度，它是以\0作为结束符的，而LV则不同，它的字符串本身就包含了长度信息，同数组一样。

所以，一个字符串最多可包含2^32-1个字符，约2G字符。

字符串数组是非常特殊的，这也是CLF和CIN的难点。字符串在内存中是连续存储的，但是字符串数组却不同与一般的连续存放的二维数组，字符串数组中的元素，即字符串是以长度开头连续存储的，字符串数组本身是存储在内存中另外位置的。

字符串数组是以I32长度开头的，这和一般数组是相同的，接下来是每个字符串的首地址指针，U32数值，表示字符串在内存中的地址（第一个字符），称做句柄（HANDLE）。

从内存中的不同区域访问数据，相对于连续区域，需要消耗更多的时间，因此，用一个长的字符串代替字符串数组，程序会更加高效。

由于字符串数组的这种组织形式，大量的空字符串组成的数组耗费的内存空间也是很大的，需要特别引起注意。

10K个字符串包括10K个句柄，总计10K*4=40K空间，每个字符串的长度是4个字节，总计10K*4=40K，如果加上前面板的操作数据，那所占内存空间就是非常大的了。

上面描述了数组和字符串在内存中的组织形式，还有一点也需要注意，LABVIEW是以句柄的形式，来描述数组和字符串本身的，句柄是WINDOWS里常用的概念，是指针的指针，比如窗口句柄HWND，它本身是U32，四个字节，它包含的内容是指向一个数据结构的指针，因为数据结构在内存中是可以重新分配的，所以它的地址会经常发生变化，而句柄的地址是不会变化的，这样通过句柄，我们就可以跟踪这个变化的数据结构，LABVIEW中的字符串和数组也是采用这种方式。
另外，对于每个数组和字符串，在长度信息之前还有一个16个字节的头部信息，（LV内部使用，类型描述符），这样，对于一个最简单的数组，它至少需要24个字节：HANDLE（4）+HEADER（16）+SIZE（4）=24 BYTE。