LabVIEW 陣列與叢集說明

由元素與維度組成的叢集可為控制項或指示元件，但不可同時包含兩者。元素是陣列中包含的資料或值。維度即是陣列的長度、高度或深度。在您處理類似資料的集合，以及想要儲存重複計算的歷史記錄時，陣列是相當實用的工具。

陣列的元素均已排定順序。陣列中的每個元素都有 1 個對應的索引值，您可以使用陣列索引來存取該陣列中的特定元素。在 NI LabVIEW 軟體中，陣列索引從零開始。這意味著，如果一維 (1D) 陣列包含 n 個元素，則索引範圍為 0 到 n – 1；其中索引 0 指向陣列中第 1 個元素，而索引 n – 1 則指向陣列中最後 1 個元素。

叢集可集中混合型態的資料元素。LabVIEW 錯誤叢集即屬叢集的範例之一，包含 1 個布林值、數值與字串。叢集近似於純文字程式語言中的記錄或架構。

與陣列類似的是，叢集可為控制項或指示元件，但不可同時包含兩者。叢集和陣列之間的區別，在於特定叢集具有固定大小，其中特定陣列的大小可能不同。此外，叢集可以包含混合資料型態，但是陣列只能包含一種資料型態。

建立陣列控制項與指示元件

要在 LabVIEW 中建立陣列，必須在人機介面上放置 1 個陣列框，接著在陣列框中放置 1 個元素，如數字、布林值，或波形控制項、指示元件。

1. 建立新的 VI。
2. 用右鍵點選人機介面以顯示 Controls (控制項) 面板。
3. 在 Controls (控制項) 面板上，查看 Modern»Array, Matrix, & Cluster (現代» 陣列、矩陣 & 叢集)，然後將 Array (陣列) 框拖曳至人機介面。

4. 在 Controls (控制項) 面板上，查看 Modern»Numeric (現代» 數值)，並將數字指示元件拖放到 Array (陣列) 框內。

5. 將滑鼠放在陣列上，並拖曳陣列右側加以展開，以顯示多個元素。

按照前面的步驟，即可建立 1 個 1D 陣列。2D 陣列會將元素儲存於格線或矩陣中。2D 陣列中的每個元素都有 2 個對應的索引值，即列索引和行索引。同理，與 1D 陣列一樣，2D 陣列的列與行索引也是從零開始。

要建立 2D 陣列，首先必須先建立 1D 陣列，然後為其新增維度。返回先前建立的 1D 陣列。

1.  在人機介面上，用右鍵點選索引顯示，然後從捷徑功能表中選取 Add Dimension (新增維度)。

2.  將滑鼠放在陣列上並拖曳陣列邊角加以展開，以顯示多個列與行。

到目前為止，您建立的陣列數字元素已經變為零並反白。當陣列元素反白，代表該元素尚未初始化。要初始化元素，請在元素內按一下，然後使用所選數字替換反白的 0。

您可以將元素初始化為所選的任何值。這些值無須與上面顯示的值相同。

建立陣列常數

您可透過陣列常數儲存常數資料，或將陣列常數做為與其他陣列比較的基礎。

1.  在程式圖上，點選右鍵以顯示 Functions (函式) 面板。
2. 在 Functions (函式) 面板上，查看 Programming»Array (程式 » 陣列)，然後將 Array Constant (陣列常數) 拖曳至程式圖。

3.  在 Functions (函式) 面板上，查看 Programming»Numeric (程式 » 數值)，並將 Numeric Constant (數值常數) 拖放到 Array Constant (陣列常數) 框中。

4. 調整陣列常數大小，並初始化一些元素。

陣列輸入/輸出

如果您連接陣列以做為 for 迴圈的輸入，可藉助 LabVIEW 提供的選項，使用自動索引功能將 for 迴圈的計數接點自動設為陣列大小。您可以用右鍵點選連接到陣列的迴圈通道，並選取「Enable Indexing」(啟用索引) 或「Disable Indexing」(停用索引)，以啟用或停用「Auto-Indexing」(自動索引) 選項。

如果啟用了自動索引，則 For 迴圈的每次反覆運算都將傳遞至陣列的相應元素。

將值連接為 For 迴圈的輸出時，啟用自動索引會輸出 1 個陣列。該陣列與 for 迴圈執行的反覆運算數量相同，並包含 for 迴圈的輸出值。

1. 建立新的 VI。查看 File»New VI (檔案 » 新 VI)。
2. 在程式圖上建立並初始化 2 個 1D 陣列常數 (包含 6 個數字元素)，如下列所示的陣列常數。

3. 在人機介面上建立 1D 數字指示元件陣列。將數字類型變更為 32 位元整數。用右鍵點選陣列，然後選取 Representation»I32 (表示法 » I32)。

4. 在程式圖上建立 1 個 For 迴圈，並在 For 迴圈中放置 1 個 add 函式。
5. 將其中 1 個陣列常數連接到 For 迴圈，然後將後者連接到 add 函式的 x 接點。

6.  將其他陣列常數連接到 For 迴圈，然後將後者連接到 add 函式的 y 接點。

7. 將 add 函式的輸出接點連接到 For 迴圈外部，然後將後者連接到數字指示元件陣列的輸入接點。

8. 您的最終程式圖和人機介面，應類似於下列所示。

程式圖

人機介面

9. 前往人機介面並執行 VI。請注意，數字指示元件陣列中的每個元素，都填入了 2 個陣列常數中相應的元素總和。

請注意，如果在 1 個以上的迴圈通道上啟用自動索引，並連接 For 迴圈計數接點，則反覆運算次數等於較小的選擇。例如，在下圖中，For 迴圈計數接點設為執行 15 次反覆運算，Array 1 包含 10 個元素，而 Array 2 則包含 20 個元素。如果執行下圖中的 VI，則 For 迴圈會執行 10 次，Array Result 則會包含 10 個元素。不妨動手試試，親自體會一下。

您可以使用巢狀 for 迴圈和自動索引，建立 1 個 2D 陣列，如下所示。這時外部的 For 迴圈會建立「列」(row) 元素，而內部的 For 迴圈則會建立「行」(column) 元素。

建立叢集

1.  建立新的 VI。
2.  用右鍵點選人機介面以顯示 Controls (控制項) 面板。
3.  在 Controls (控制項) 面板上，查看 Modern»Array, Matrix, & Cluster (現代 » 陣列、矩陣 & 叢集)，然後將 Cluster (叢集) 框拖曳至人機介面。

4. 調整 Cluster (叢集) 框大小，使其能夠容納多個元素。

5.  在 Controls (控制項) 面板上，查看 Modern»Numeric (現代 » 數值)，並將數字控制項拖放到 Cluster (叢集) 框內。

6. 在 Controls (控制項) 面板上，查看 Modern»String & Path (現代 » 字串 & 路徑) 並將 String Control (字串控制) 拖放到 Cluster (叢集) 框內。

7. 在 Controls (控制項) 面板上，查看 Modern»Boolean (現代 » 布林) 並將 Vertical Toggle Switch (垂直開關) 拖放到 Cluster (叢集) 框內。

8. 現在，您的叢集看起來應類似於下方所示。

現在，您可以使用 1 條線 (而不是 3 條)，在程式圖內串接數字、字串和布林控制項。

建立叢集常數

就像陣列常數一樣，您可透過叢集常數儲存常數資料，或將叢集常數做為其他叢集的比較基礎。建立叢集常數時，可以依照先前建立陣列常數的相同步驟進行。

如果您已有叢集控制項或指示元件，並想要建立包含相同資料型態的叢集常數，請在程式圖上建立叢集控制項或指示元件的副本，然後用右鍵點選該副本，並從捷徑功能表中選取 Change to Constant (變更為常數)。

叢集函式

本線上課程將檢視經常用於操作叢集的 4 個主要叢集函式。這些函式分別是 Bundle、Unbundle、Bundle By Name 與 Unbundle By Name。

Bundle 函式可用來將個別元素組成叢集。若要將元素連接到 Bundle 函式，請使用滑鼠調整函式大小，或用右鍵點選該函式，然後從捷徑功能表中選取 Add Input (新增輸入)。

Bundle By Name 或 Bundle 函式可用來修改現有叢集。Bundle By Name 函式大小的調整方式，與 Bundle 函式相同。

需要修改現有叢集時，Bundle By Name 函式非常實用，因為它可以讓您確切知道，需要修改的是哪一個叢集元素。例如，在考慮要修改的叢集內，包含 2 個分別標記為「String 1」和「String 2」的字串元素。 如果您使用 Bundle 函式修改叢集，則該函式接點會顯示為粉紅色 abc。這時，您並不知道哪個接點修改了「String 1」，而修改了「String 2」的接點又是哪一個。

但是，如果您使用 Bundle By Name 函式修改叢集，則函式接點會顯示元素標籤，方便您知道哪個接點修改了「String 1」，而修改了「String 2」的接點又是哪一個。

Unbundle 函式可用來將叢集解構為個別元素。Unbundle by Name 函式可依據名稱，將您指定的叢集解構為特定元素。您也可以仿效 Bundle 與 Bundle By Name 函式的做法，因應多個元素的需要來調整這些函式大小。

叢集順序

叢集元素具有的邏輯順序，與其在叢集框中的位置無關。放置在叢集中的第 1 個物件為元素 0，第 2 個物件則是元素 1，依此類推。如果刪除任一元素，順序會自動調整。這些元素會以接點形式顯示在程式圖上的 Bundle 與 Unbundle 函式，而叢集順序則決定了其顯示順序。您可以用右鍵點選叢集邊框，然後從捷徑功能表中選取Reorder Controls In Cluster (在叢集中重新排序控制項)，以檢視並修改叢集順序。

每個元素上的白框，顯示其目前在叢集順序中的位置。元素在叢集順序中的新位置，則以黑框顯示。若要設定叢集元素的順序，請在 Click to set to (按一下以設定) 文字框中輸入新的順序編號，然後點選元素。這時元素的叢集順序會出現變化，而其他元素的叢集順序則會自動調整。點選工具列上的 Confirm (確認) 按鈕，儲存變更。點選 Cancel (取消) 按鈕，回復為原本順序。