自動化集成系統(tǒng)配套服務商-日弘智能今天為大家講講基于HALCON的機器視覺開發(fā)系統(tǒng)，C++或C如何選擇?。大多數(shù)HALCON解決方案必須嵌入到主應用程序中(例如，提供圖形用戶界面)，然后大多數(shù)機器視覺應用程序都是用c++或c#實現(xiàn)的。下面是我們關于下一個HALCON項目應該使用哪種主機語言的觀點，供讀者參考。

　　語言選擇

　　編程語言的選擇對于公司來說是一個戰(zhàn)略和長期的決策。這很難在一篇文章中詳細解釋。我們將盡Z大努力強調C++和C語言之間的差異。評估和Z終決策必須由一個公司或其HalCon開發(fā)人員來執(zhí)行。

　　如果您或您的HALCON視覺應用程序開發(fā)人員只熟悉其中一種語言，那么這種語言就是一個非常重要的論據(jù)。您可能需要有很充足的理由才能更改為其他語言。

　　支持HALCON

　　HALCON支持使用HALCON / C ++和HALCON / .NET接口集成到C ++和C#主應用程序中。在大多數(shù)情況下，HALCON腳本的性能是類似。

　　垃圾收集器/確定性銷毀(RAII)

　　C++具有RAII模式和具有超出范圍的對象的確定性行為。因此，我們可以從C++語言中保證每一個分配的HIMAN，例如在圖像采集循環(huán)中，自動釋放之后，不會有內存泄漏。在C#中，通常很難實現(xiàn)這種可靠性，并且通常需要手動和容易出錯的工作，例如手動調用my..Destroy()或GCHandle.Free()。但是，如果出現(xiàn)異常、早期循環(huán)或函數(shù)退出(繼續(xù)、返回)，C#中的這些清理調用很容易被忽略。此外，通常無法確保垃圾收集器不在應用程序的性能關鍵部分中運行。

　　托管與本地

　　本機代碼是由C ++編譯器生成的目標CPU的機器代碼。它將進行高度優(yōu)化，但這種優(yōu)化在編譯期間需要一些時間。因此，C ++程序往往會增加構建時間，但Z終應用程序的啟動時間會快，尤其是快速處理性能。

　　相反，C#程序僅編譯為中間字節(jié)碼。這可以在構建期間相對快速地完成，但代碼將不會像使用優(yōu)秀的C ++編譯器那樣進行優(yōu)化。Z終在運行時生成的機器代碼將取決于目標系統(tǒng)，因此無法在開發(fā)人員的機器上進行分析。

　　作為現(xiàn)代C ++編譯器可以實現(xiàn)的示例，以下使用簡單的C ++代碼來計算整數(shù)中的設置位數(shù)：

　　int count_bits_1(int a) {

　　int count = 0;

　　while (a) {

　　count++;

　　a &= (a-1);

　　}

　　return count;

　　}

　　This code compiles to

　　count_bits_1(int): # @count_bits_1(int)

　　popcnt eax, edi

　　ret

　　使用clang 6.0.0編譯器，很容易看到生成的機器代碼/匯編代碼，例如使用Compiler Explorer。 C ++編譯器的優(yōu)化步驟了解底層算法并將其轉換為針對Intel x86 / x64 CPU的單個優(yōu)化popcnt指令。

　　視窗

　　在開發(fā)C#代碼時，其中一個目標是Windows作為唯一的操作系統(tǒng)，盡管其他目標系統(tǒng)可以通過使用Mono項目以有限的形式(例如，沒有WPF)實現(xiàn)。C++代碼可以非常便攜，然后在許多不同的系統(tǒng)上運行，例如使用QT跨平臺應用程序框架和WIDGET工具包。

　　HALCON擴展包，圖像采集接口，數(shù)字I / O接口

　　如果HALCON / HDevelop(某些硬件接口，客戶特定圖像采集……)中缺少某些功能，則可以通過自定義擴展包，圖像采集接口或數(shù)字I / O接口提供。這些只能用C或C ++語言編寫。

　　外部庫/開源庫

　　許多外部庫使用Z低的公分母作為編程語言，即C或C ++：可以為C / C ++庫編寫C#包裝器，但為C#庫編寫C ++包裝器并不常見。這些用于C ++庫的C#包裝器有時已過時：例如，OpenCV 3.4于2017年12月發(fā)布，但直到2018年2月，相應的.NET-Wrapper Emgu.CV僅適用于OpenCV 3.3。

　　包裝器通常很難使用，因為它們必須將C ++結構映射到C#，這并不總是100%適合：例如，HALCON庫是用C開發(fā)的，并且有一個C#包裝器(HALCON / .NET)。在C#中訪問圖像矩陣很復雜：

　　GCHandle gch = GCHandle.Alloc(color_image);

　　image.GetImagePointer3(out pr, out pg, out pb, out type, out width, out height);

　　byte[] red_managed= new byte[width*height];

　　Marshal.Copy(pr, red_managed, 0, width*height);

　　// …

　　gch.Free();

　　大多數(shù)Windows內部庫本身都是用C/C++開發(fā)的，并且.NETFramework僅僅是這些庫的包裝器。

　　硬件驅動程序

　　有些開發(fā)只可能在C或c++中實現(xiàn)，例如硬件驅動程序。如果以后需要做這些工作，并且公司中只存在c#知識，那么必須重新開發(fā)c++知識。

　　調試

　　在Visual Studio中調試c#有時更容易。

　　示例：HALCON異常

　　代碼

　　HImage color_image = color_image_small.ZoomImageSize(4000, 3000, “WRONG”);

　　throws in C# a meaningful

　　HalconDotNet.HOperatorException: ‘HALCON error #3147: Wrong interpolation mode in operator zoom_image_size’

　　but the C++ exception is meaningless:

　　Unhandled exception at 0x00007FFB288F3FB8 in MyApp.exe: Microsoft C++ exception: HalconCpp::HOperatorException at memory location 0x0000007469EFF718.

　　示例：觀看HALCON Tuples

　　C#：

　　var t = new HTuple();

　　t [0] = 42;

　　t [1] =“字符串”;

　　監(jiān)視窗口：名稱：t，值：{[42，“string”]}

　　在C ++中，這種內省不可能是開箱即用的：

　　HTuple t = HTuple(42).Append(“string”);

　　觀察窗口：名稱：t，值：<信息不可用…

　　另一方面，HALCON Variable Inspect擴展可用于兩種編程語言。

　　低級代碼

　　在C ++中開發(fā)時，低級代碼通常運行得更快：

　　示例：顏色轉換

　　有時，必須在GUI框架中使用HALCON彩色圖像。 GUI框架通常使用交錯顏色格式(RGB RGB RGB …)，而HALCON使用每個通道的灰度值塊(RRR … GGG … BBB …)。對于某些彩色圖像，轉換為交錯格式在C ++中需要25毫秒，在C#中需要60毫秒。另一方面，從C#調用的HALCON代碼或從C#調用的HALCON代碼之間的性能差異通?？梢院雎圆挥嫛?/p>

　　集成開發(fā)環(huán)境

　　C ++有許多集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，但C#IDE的選擇較少。

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