LABVIEW的深入探索之全局變量的優(yōu)劣

sandan0615:

在保證數據不沖突的情況下可以對全局變量寫(xiě)操作嗎？
RTRT，各位高手解釋下，我在陳樹(shù)學(xué)老師的寶典里看到說(shuō)在程序里要避免對全局變量進(jìn)行寫(xiě)操作。

czhen:

當然可以
不行的話(huà)，要它干啥

wyb4993:

我有一個(gè)自動(dòng)化測試程序，里面有很多LabVIEW全局變量，可以讀和寫(xiě)。是前一任離職的兄弟留下的。目前運行很正常。

關(guān)于慎用全局變量的問(wèn)題，很多編程語(yǔ)言方面的書(shū)籍都會(huì )提及，NI論壇上有一個(gè)長(cháng)達十幾頁(yè)的帖子專(zhuān)門(mén)討論的這個(gè)問(wèn)題，非常詳細。
其中不僅僅涉及全局變量，還提及了許多解決問(wèn)題的技巧。

下面我大概翻譯一下其中重要的部分，希望有助于理解如何正確使用全局變量。帖子很長(cháng)，我需要用幾天的時(shí)間陸續給大家介紹。
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TBOB:

不止一次地看到人們在抱怨，全局變量是罪惡之源，根本就不應該使用它們。但是我不認為這個(gè)結論是顯而易見(jiàn)正確的。我希望能聽(tīng)到一次有關(guān)全局變量的嚴肅認真的討論。論壇中的朋友們很多都提到了他們都正在編程中使用全局變量。

先從全局變量的有點(diǎn)談起。一般來(lái)說(shuō)，全局變量是公認的在各個(gè)VI之間傳遞數據的有效方法，比起其它方式的全局變量（個(gè)人意見(jiàn)）更容易管理，因為假如我們使用了一個(gè)簇作為全局數據，我們沒(méi)有辦法確定在何處使用了它們，可能需要自己創(chuàng )建一個(gè)文件記錄它們使用的位置。但是全局變量則不然，通過(guò)全局變量的右鍵快捷菜單，我們可以很容找到引用全局變量的位置。

使用全局變量有兩個(gè)不利之處，其一，引用全局變量需要創(chuàng )建數據的拷貝，這可能會(huì )導致潛在的競爭條件或者導致數據的丟失。其二，使用全局變量會(huì )中斷數據流程。

所以，我對那些反對使用全局變量的人士提出一個(gè)問(wèn)題---你們在應用全局變量時(shí)考慮了全局變量是否有效的問(wèn)題了嗎？

如果對全局變量只有一個(gè)寫(xiě)入者，而有多處讀取者，您僅僅關(guān)心變量的最新寫(xiě)入值的情況下，您怎么能斷定不能使用全局變量呢？

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Darren:

全局變量在某些情況下是非常好用的。如果我有一些靜態(tài)數據，這些靜態(tài)數據必須在多個(gè)VI中共享，這種情況下，我會(huì )使用全局變量存儲這些靜態(tài)數據。（所謂靜態(tài)數據就是不需要改變的數據，常量）。最常見(jiàn)的例子是需要給用戶(hù)提示的文本字符串。如果我有一個(gè)非常復雜的GUI，需要在很多地方向用戶(hù)提示文本信息。我會(huì )創(chuàng )建一個(gè)全局變量VI，把這些字符串創(chuàng )建為全局變量，并且按照字母順序排序（通過(guò)設置TAB ORDER）。這樣我們需要在程序框圖中使用全局變量時(shí)，直接拖入并選擇我們需要的。這種方法可以很容易使我們的應用程序本地化，因為所有的顯示字符串集中在一個(gè)VI之中，而不是散布在各個(gè)VI之中，很容易集中處理。

我另外一次使用全局變量是在一個(gè)子面板應用中，因為我的子面板中的VI不需要和主VI交換信息，所以我將子面板VI中的數據寫(xiě)入全局變量，供應用程序其它部分讀取。因為不需要同步化以及只有子面板中的VI寫(xiě)入數據，保證了只有一個(gè)寫(xiě)入者，這恰恰是全局變量的最佳工作方式。

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TBOB:

很高興能看到同人談及如何恰當地使用全局變量，而不是簡(jiǎn)單地說(shuō)完全不要使用全局變量。我們更應該強調如何恰當地使用全局變量，幫助人們了解數據競爭是如何產(chǎn)生的，以及如何避免競爭情況出現。

我大多數使用全局變量時(shí)，是把全局變量作為常量來(lái)使用的，比如保存一個(gè)GPIB的地址。它們一旦創(chuàng )建后就永遠不會(huì )再次寫(xiě)入更改，這種情況下，絕對不會(huì )出現數據競爭的情況?；蛘咴谏a(chǎn)消費者模式中，生產(chǎn)者寫(xiě)入全局變量，而消費者讀取全局變量。這種情況下，讀的時(shí)機是非常重要的。我使消費者不斷查詢(xún)全局變量，是否和原來(lái)的值發(fā)生變化。換句話(huà)說(shuō)，消費者在數據更新之前可能讀取了兩次，當然并不很理想。

對于局部變量也是如此，總有它們合適使用的場(chǎng)合，但是必須小心可能會(huì )導致的問(wèn)題。教會(huì )人們發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題好于僅僅說(shuō)避免使用它們。

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Jasonhill:

我也經(jīng)?？吹揭蠼故褂萌肿兞?，在合適的條件下，使用全局變量還是非常有用的。但是程序員還是會(huì )不自覺(jué)地傾向于濫用它們，任何變量（全局變量、局部變量、LV2全局變量）在使用時(shí)需要格外小心，“連線(xiàn)”還是最安全的。

我非常討厭上下或者左右堆積大量的控件，在程序框圖中多達20幾個(gè)層疊順序結構中，到處散布一些全局變量或者局部變量。

至于你提及的生產(chǎn)者消費者模式，我還是愿意使用隊列來(lái)完成，使用隊列可以使我們不需要考慮讀的時(shí)機問(wèn)題。

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TBOB:

在生產(chǎn)者消費者模式中，使用隊列（我也傾向于使用隊列，而不是變量）同樣存在問(wèn)題。消費者可能運行速度高于消費者，此時(shí)可能讀回空數據，必須在編程中檢查是否是否讀回空數據。

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TST:

在生產(chǎn)消費者模式使用隊列時(shí)，我愿意使用超時(shí)的默認值-1，這意味著(zhù)消費者在沒(méi)有數據時(shí)不會(huì )執行一個(gè)循環(huán)，也不需要檢查超時(shí)是否發(fā)生了。

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TITOU:

真是個(gè)好題目！

全局變量是魔鬼嗎？------我愿意這樣回答：不是，只要你遵循了全局變量的工作規則。

我經(jīng)常建議避免使用全局變量，但是的確在特定的場(chǎng)合，我還是會(huì )使用全局變量，因為使用全局變量的確非常方便。

使用但不要濫用。

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ROBERT:

即使在基于文本的編程語(yǔ)言中，采用封裝和抽象本身就傾向于不使用全局變量。理想的結構應該是這樣的，如果函數需要一個(gè)變量，必須從函數的調用者哪里接收這個(gè)變量。盡管如此，即使在這樣的編程環(huán)境中，還是需要有限度的和合理的利用全局變量。正如上面的帖子中指出的那樣，一個(gè)寫(xiě)入者，多個(gè)讀取者。亦或需要在整個(gè)程序應用，但是不需要改變的場(chǎng)合。

我經(jīng)常采樣下面的方式。在程序啟動(dòng)時(shí)，先運行一個(gè)配置函數或者“參數設置”函數，此時(shí)沒(méi)有其它的進(jìn)程工作，數據采集也尚未進(jìn)行。此時(shí)為程序的其它部分創(chuàng )建全局變量是合理的。