虽然LabVIEW主要基于数据流编程，但它也支持面向对象编程（OOP）的概念，这使得代码更加模块化、可重用和易于维护。下面将将简要介绍LabVIEW中OOP编程的一些基本概念，及如何实现LabVIEW OOP编程。

LabVIEW面向对象编程（LVOOP）的优点

1）模块化与封装：通过创建类和对象，可以将功能相关的代码封装在一起，形成独立的模块。这有助于减少代码冗余，提高代码的可读性和可维护性。

2）代码重用：通过继承和多态等OOP特性，可以在不同的程序或项目中重用已有的类和对象，提高开发效率。

3）扩展性：面向对象的设计使得添加新功能或修改现有功能变得更容易，因为可以通过继承现有类来创建新类，或者通过修改类的行为来实现功能扩展。

4）易于团队协作：OOP的模块化特性使得多人协作开发变得更容易，每个人可以专注于特定的类或对象，最后将它们组合在一起形成完整的程序。

LVOOP编程基本概念

1）类和对象：

在面向对象编程中，类用来表示通用特性。比如我们今天要讲的万用表类，类中定义了各种万用表的通用特性。对象是类的特定实例，万用表类的一个对象，可以是某一特定型号的万用表，比如Keysight 34461A万用表、Rigol DM3068万用表等。类的定义决定该万用表（对象）的行为。

类中定义了和对象相关的数据和方法，比如万用表类，万用表物理地址、测量类型、测量值等信息都是万用表的相关数据，而万用表在使用过程中一般都需要执行初始化、测量配置、测量、关闭等行为（或称之为方法）。万用表相关的数据和方法，构成了万用表类的定义。通过类的创建，可定义对象的数据和方法。下图示范了万用表类在LabVIEW中的表示，LabVIEW将万用表类的数据存储在DMM.ctl中，将万用表的方法存储在DMM Init VI、DMM Config VI、DMM Meas VI和DMM Close VI中。

对象是类的特定实例。指定的某一型号的万用表是万用表类的一个特定实现，或称为万用表类的一个对象。下列VI的程序框图中，有三个万用表类的对象。对象包含哪些数据和方法，是通过类来定义的。LabVIEW将类的数据存储在一个控件中，用户创建的成员VI即是LabVIEW类的方法。

2）创建LabVIEW类：

通过创建LabVIEW类，可在LabVIEW中创建用户定义的数据类型。LabVIEW类定义了对象相关的数据和可对数据执行的操作（即方法）。通过封装和继承可创建模块化的代码，使代码更易修改而不影响应用程序中的其它代码。

在LabVIEW中，类的数据是私有的，即只有类的成员VI才能访问该数据。类的数据可在私有数据控件中定义。创建和保存LabVIEW类时，LabVIEW将创建一个类库文件(.lvclass)，其中定义了新的数据类型。类库文件记录了私有数据控件和所有被创建的成员VI的信息，比如VI列表以及VI各自的不同属性。私有数据控件对应唯一的类库文件，其中为新的数据类型定义了一簇数据，该簇也是类连线上的数据。

LabVIEW的私有数据控件并不保存在磁盘上，而是保存在类库文件中。由于在类库文件中保存私有数据，因此只有类中定义的成员VI才能访问这些数据。

3）封装：

每个LabVIEW类包括一个数据簇和用于读写该簇的方法。LabVIEW类的数据是私有的，对于不是该类成员的VI来说是隐藏的。如需访问类的私有数据，必须创建方法，即创建该类的成员VI，通过成员VI中的函数对私有数据执行操作。封装就是将数据和方法合并到一个类中，类中数据仅可由类的成员VI访问。通过封装可创建模块化代码，有利于方便地更新或修改代码而不影响应用程序中其它部分的代码。

创建LabVIEW类时，LabVIEW将自动创建类的私有数据控件。在项目浏览器窗口中，LabVIEW类的图标是一个有色立方体，该立方体用于代表一个LabVIEW类。私有数据控件的图标是一个带有绿色圆柱体的有色立方体。圆柱体用于代表数据存储。同时，私有数据控件的图标中有一个红色钥匙符号，表示该控件是私有的。

通过控件编辑器窗口可对类的私有数据控件进行自定义。在项目浏览器窗口中双击类的私有数据控件，即可打开“控件编辑器”窗口，修改类的私有数据控件等。

通过创建成员VI（或称创建方法），可对类的私有数据执行操作。成员VI是LabVIEW类的方法，在LabVIEW类中创建，并在项目浏览器窗口中该类的私有数据控件下出现。LabVIEW将类的数据定义为一个簇。所有成员VI都可对类数据的簇进行读写。LabVIEW为创建用于访问簇中各元素的VI提供了捷径。

可使用解除捆绑或按名称解除捆绑函数，在成员VI的程序框图中对类的私有数据解除捆绑。使用捆绑或按名称捆绑函数可在访问和操作私有数据之后，将数据重新捆绑成簇。由于类的数据是私有的，若试图在非该类成员VI的程序框图中通过“捆绑”和“解除捆绑”节点访问该类数据，节点将自动断开无法运行。

4）继承：

通过“继承”可在现有类的基础上创建新类。若创建一个新的LabVIEW类并将它设置为继承另一个类的数据及成员VI，这个新类将可使用它所继承的类中“公共”及“保护”型的成员VI。这个新类还可添加自己的数据和成员VI以丰富其功能。例如，“万用表”类的私有数据包括物理地址、测量类型等。如创建了一个名为“34461A”类的新类，可将“34461A”类设置为继承万用表类，并对“34461A”类添加布尔数据类型“AutoRange”。但是，在对LabVIEW类进行捆绑或解除捆绑时，节点上仅显示当前类私有数据的接线端，而不显示从祖先类继承的任何数据的接线端。

祖先类的数据是私有的，必须使用祖先类提供的函数（成员VI）才能修改这些数据。子孙类的成员VI可以调用祖先类任何“公共”型的成员VI，就像调用LabVIEW中的其它VI一样。子孙类的成员VI也可以调用祖先类“保护”型的成员VI。若指定一个祖先类成员VI为“保护”型，则其任何子类的成员VI可以调用其方法，但该类继承层次结构以外的任何其它VI都不能调用其方法。

注意，LabVIEW类不可调用另一个LabVIEW类的“私有”型成员VI，即使是父类，也无法调用其子类的私有成员VI。类的“私有”成员VI只能由这个类的其它成员VI在程序框图中调用。

默认状态下，所有LabVIEW类都是从“LabVIEW对象”继承而来的。如果要更改一个类的继承关系，必须在创建该类之后更改继承。通过类属性对话框，可设置类的继承关系和其它选项。在LabVIEW类层次结构窗口中，可查看LabVIEW类的层次结构。

类继承的层次结构可包括下列类型的类：

• 父类－供其它LabVIEW类继承数据、“公共”型成员VI和“保护”型成员VI的LabVIEW类。
• 子类－继承父类的公共和受保护成员VI的LabVIEW类。除非父类提供访问VI，否则子类不继承父类的私有数据。
• 兄弟类－和一个LabVIEW类继承同一个父类的另一个LabVIEW类。
• 祖先类－一个LabVIEW类的上一层（父类）、上二层（父类的父类）、上三层等等。“LabVIEW对象”是所有LabVIEW类的始祖。
• 子孙类－一个LabVIEW类的下一层（子类）、下二层（子类的子类）、下三层等等。

注: 如创建的VI重写父级LabVIEW类中的属性访问器VI，则必须在子类和父类的属性定义文件夹中指定相同的名称和文件夹路径。

5）连线外观：

类定义了新的数据类型，通过类属性对话框可对LabVIEW类更改连线外观。适当地更改不同LabVIEW类的连线外观，可提高程序框图的可读性。

6）动态和静态分配成员VI：

方法是在对象上执行的操作。在LabVIEW面向对象编程中，方法是用户创建的成员VI。成员VI在LabVIEW类的数据上进行运算。某些方法可用单个VI定义。这些方法称为静态分配方法，因为LabVIEW每次调用的是同一个VI。有时也可在类层次结构的多个VI中定义同名的方法。这些方法称为动态分配方法，因为直到运行才可确定LabVIEW调用的是哪一个VI。动态分配方法和多态VI类似。多态VI根据连入数据的类型来确定调用哪一个VI；动态分配方法在运行时根据输入接线端到达的数据确定调用类层次结构中的哪一个VI。

通过设置成员VI的连线板，成员VI既可指派为静态，也可指派为动态。若连线板上包含一个动态分配的输入接线端，则该成员VI是动态分配方法的一部分。如连线板上没有动态分配输入接线端，则该成员VI定义了一个静态分配方法。

一个LabVIEW类继承另一个LabVIEW类时，子类将继承父类中定义的所有“公共”和“保护”型的方法。通过在子类中创建和父类成员VI相同名称的成员VI，可定义该方法的子类实现。由于LabVIEW通过单个VI定义静态分配方法，子类成员VI的名称不可与祖先类的静态分配成员VI的名称相同。

对一个方法可定义多个动态VI，可在继承层次结构中的每一层对该方法定义一个动态分配VI。如动态分配成员VI在父类中定义，且也在子类中定义，则子类的执行将覆盖或扩展父类的执行。

如不定义父类VI的执行，父VI就仅仅是所有覆盖VI必须匹配的连线板和VI属性。每个子类必须提供一个类似的覆盖VI。要确保LabVIEW强制执行该要求，可在父类中标示VI为子类必须覆盖的VI。

总结

本篇文章主要介绍了LVOOP的一些基本概念，下一篇文章将以实例讲解如何编写LVOOP应用程序。