LabVIEW专栏七、队列

队列是一种特殊的线性表，就是队列里的元素都是按照顺序进出。
队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为 入队，从队列中删除一个队列元素称为 出队。

• 队列元素遵循先进先出的原则，先进去的元素会先出来。
• 在LabVIEW中队列是引用，即在创建队列后，可以得到队列引用。
  直观点来说，LabVIEW的子VI里的输入端子，如果是传普通变量，无论在子VI里怎样操作都不会 影响这个变量本身，但如果是传引用，子VI里的操作会影响到引用本身。在例子中有直观体现。

一、队列范例

LabVIEW有自带的队列范例可参考
①帮助→查找范例

②搜索"队列"→双击"队列"

③双击"简易队列"

④前面板如下，此范例用于演示怎样在两个并行的循环检传输数据。

• 在创建队列引用后，有可能循环A入队列，另外循环B出队列，这样循环A就能专门用于接收外部信号，循环B则专注于处理需要时间的事务。在项目上，循环A可以用于接收PLC等外部信号，然后让循环B处理具体事务。
  
  ⑤程序框图如下：
  
• ：获取队列引用，也叫做创建队列，接线端可以接受名称和数据类型，和队列最大值，此处名称接线端为空，数据类型接线端为"布尔量"，队列最大值默认为-1(无限大)。这里的数据类型决定了这个队列无论在入队列还是在出队列都只能接受"布尔量"。
• ：元素入队列，调用这个入队列之后，在队列元素缓存就会多一个元素，这个时候如果有出队列在等待，就会把元素弹出。
• ：元素出队列，只有一个"超时毫秒"接线端。
  如果不接，那么默认就是-1，就是永不超时，会一直等待，直到队列被释放。
  如果设置了超时，假设设置了100，经过100ms没有元素可以弹出(也就是没元素入队列)，“元素出队列"会执行完一次，输出的是控件的默认值，此处是"布尔量"的默认值，也就是"假”。
• ：释放队列引用，调用这个后，队列就被释放了，正在使用这个队列的"元素入队列"和"元素出队列"都会报错，该范例利用了这个报错来退出循环，也是项目上比较常用的退出办法。
• 所有队列相关的VI在"程序框图"→"函数"→"同步"→"队列操作"
  

二、命令簇

队列是可以指定数据类型的。在LabVIEW中，一般会使用"簇"来传递数据。"簇"相当于一个容器，可以把各种类型都放到"簇"里。

• 程序框图拉出"簇"
  
• 前面板拉出"簇"
  
• 如果要添加变量，直接把变量拉进去"簇"里面就行。常量在程序框图里面添加，变量(控件)在前面板添加。此处新建一个比较常用的"命令簇"，里面包含一个"字符串"，标签为cmd，一个"变体"，标签为data。字符串作为命令，变体作为数据。
  
• 程序框图中，簇比较多用到的是"按名称接触捆绑"，“按名称捆绑”，“接触捆绑”，“捆绑”
  
  “按名称接触捆绑”/“按名称捆绑”：必须要簇里所有元素都有对应的标签。
  “接触捆绑”/“捆绑”：不需要标签，簇内元素从上到下排列。

三、队列应用

1.1、并行循环队列

比较典型的做法有两种
①通过簇让并行两个循环传递命令和数据，运行会弹窗"测试"，然后结束程序。

②消息循环队列
在范例中有个"队列消息处理器"，双击打开

程序框图如下：

• 在事件处理循环中的事件结构里，点击"动作 1"按钮，可以让命令簇入队列
• 在消息处理循环中，有对应的出队列，可以处理具体事务。在实际应用中，由于事件结构如果卡住，会导致界面无法再响应外部输入(包括鼠标点击和键盘输入)，所以耗时的操作一般放到另外一个循环中处理

1.2、命名队列和匿名队列

1.2.1、命名队列

创建队列的时候，可以在"名称"接线端输入对应名称。
同样名称的队列引用，共用一个内存。
创建一个新的vi，程序框图如下：

• 在开始新建了一个"test"名称的队列引用，然后在程序框图中，用"test"名称来再"创建"一次队列引用，再把"测试"字符串入队列。在循环结构里，出队列可以把"test"名称的队列元素弹出，也就是"测试"字符串。

1.2.2、匿名队列

创建队列的时候，没有在"名称"接线端输入对应的名称，这里称为"匿名队列"，这种用得较多，可以保证每个匿名队列都是独立的。在使用队列比较多的程序里，可以直接使用匿名队列，这样不用花费时间来起名。

1.3、长度为1的队列

长度为1的队列，就是创建队列的时候，队列最大值为1，数据类型可以是任何类型，这里是字符串

由于队列中只有一个元素，并且队列作为引用，因此，在队列里唯一的元素就可以用来充当全局变量。
在写法上还要保证，队列里唯一的元素不能删除掉，因此，在操作该队列的时候

• 读取元素：预览队列元素，意思是不弹出队列里的元素，仅预览一次。
• 修改元素：有损耗元素入队列，意思就是队列里面的元素先弹出，然后再插入。
  
• 注意在创建队列的时候，要先插入一个元素。保证在该队列始终有一个元素在内。