學習LabVIEW（十一）——UTF8字符串解碼

之前在《同步Android設備和Windows PC的Clipboard》中，我們用Python實現了一套PC和Android的Clipboard同步程序，其中通信方式使用的是UDP。我今天想，在LabVIEW中實現UDP通信的程序框圖會是一個什么樣子呢？可能會比較麻煩吧。試過之后，才發現，簡易的UDP通信并不麻煩，麻煩的是字符串的編解碼問題。我們在Android上實現的腳本通過UDP傳輸使用UTF8編碼過的字符串，而LabVIEW（Windows平臺）顯然不支持UTF8字符串的解碼，Google之后才知道LabVIEW使用系統默認的編碼，在中文的Windows中，大概用GBK就可以。我又繼續Google了LabVIEW中有什么節點可以實現字符串的編解碼，結果出人意料的是沒有，大家都是通過調用dotNET的方式實現編解碼的。本《學習LabVIEW》之前有好幾篇都是討論調用dotNET對象的，所以使用dotNET并沒有什么問題，但是這里我想換一種方式：通過MATLAB節點實現字符串的解碼。可能有人會覺得奇怪，MATLAB也能做這種事情嗎？答案是肯定的，在好多年前，我們在《我發現Matlab可以用來解亂碼》中就利用MATLAB的unicode2native和native2unicode實現過這樣的操作。
首先還是看一下UDP通信的問題。Android端的QPython腳本如下：


這個腳本會向IP地址為192.168.1.153的機器的32500端口發送當前Android設備的Clipboard中的文本，文本使用utf-8編碼。
那么在接收端，需要創建一個UDP節點監聽32500端口的數據，在LabVIEW中使用節點“打開UDP”和“讀取UDP數據”即可。其中“讀取UDP數據”有一個設置超時的參數，將它設為-1即可實現無限等待。看到這里大概群里無聊的文藝程序員又能發現寫情書的新句型：waitYou(timeout=-1)。真是受不了這群人。
利用While(True)循環，框在“讀取UDP數據”的外面，即可實現一個無止境的監聽過程。到這里基本問題就解決了。但是正如前文所述，沒有想到的，真正麻煩的是字符串的編解碼問題。我插入了一個MATLAB節點，首先的想法是將輸入和輸出設置為字符串類型，在節點內部的MATLAB腳本中使用unicode2native和native2unicode實現解碼，但是發現不好用，因為LabVIEW的中文字符串數據在傳入到MATLAB的過程中就已經損壞了，再怎么解碼也不可能正確解出來。所以我換了一個做法，以數值數組作為MATLAB節點和LabVIEW交互的數據類型，而數值數組里面就是字符串的代碼。一般來說選擇字節數組肯定是沒問題的，但是MATLAB節點的端口沒有字節數組類型，所以只好指定為1D Array of Real。
在輸入端，我們先使用LabVIEW的“字符串到字節數組”節點，將字符串轉換成字節數組，傳遞給MATLAB節點的輸入端，盡管MATLAB的輸入端是1D Array of Real類型，LabVIEW能夠很好地進行類型轉換。MATLAB腳本利用native2unicode將UTF8字符串轉換成Unicode表示，然后利用unicode2native將Unicode字符串轉換成GBK編碼，這是的數據時uint8數組，然而MATLAB中的uint8數組似乎不能被LabVIEW自動轉換成LabVIEW的double數組，所以我在MATLAB中添加了double()將uint8數組轉成double數組。
數據離開MATLAB節點后，利用LabVIEW的“字節數組到字符串”節點將數值數組轉換成字符串，并連接到“字符串顯示”控件上。程序就完成了。程序框圖如下圖所示：

試驗一下UDP數據傳輸和字符串解碼。首先在Android平板中復制一段中文文本：


復制之后，打開QPython，執行傳輸數據的腳本：


執行了腳本之后，LabVIEW成功接收到數據，并將數據中的UTF-8字符串解碼，呈現到了“字符串顯示”控件中，如下圖所示：


大功告成。