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五、HDevelop过程
- 5.1. 过程类型
- 5.2. 文件类型
- - 5.2.1. HDevelop程序
  - 5.2.2. 过程文件
  - 5.2.3. 库
- 5.3. 过程作用域
- 5.4. 过程位置
- 5.5. 过程解析
- 5.6. 受保护的过程
- 5.7. 过程文档
- 5.8. 即时编译🔺

五、HDevelop过程

Procedure：

在HDevelop文档中（或者说在HALCON中），有一个单词 Procedure，我一直好奇应该将它翻译成程序还是过程。
其实现在回过头去看HALCON Quick_Guide（快速向导），里面有句话能一定程度上回答这个问题：

因为Program这个单词，用在计算机领域，翻译成编程或程序是没问题的，作名词时就是程序（不要杠）。所以结合"程序行包含了procedure"这句话和实际应用场景，不难发现Procedure翻译成过程好一些。
从"You can switch between the procedures（including the main procedure）"还能看出，下面列表框中的项就是过程，

学过上一章不难发现，程序窗口的代码，几乎没有底层实现，都是调用算子。既然是一个个算子的调用，调用算子这件事情是不是看成一个过程好一些呢？
而过程的内部就是程序代码，正如下面这句话所说，

所以个人认为还是过程好一些。

HDevelop为过程（procedure）的创建和执行提供了一种机制。过程旨在通过将多个算子调用封装在一个或多个过程调用中来增加HDevelop程序的可读性和模块化。通过将反复使用的功能存储在外部过程中，它使得能更容易地在其他HDevelop程序中重用程序代码。

调过程肯定比调函数、调库，甚至复制大段的代码方便。
而且过程这个东西更能反映整体逻辑（比如上节示例的先阈值化，再找连通区域）。

HDevelop过程由接口和程序体组成。过程接口类似于HALCON算子的接口，即，它们包含图像数据和控制数据的输入输出参数列表。过程体包含算子和过程调用列表。此外，HDevelop提供了大量支持，用结构化文档补充过程。这些文档自动集成在在线帮助系统中。

每个HDevelop程序都由一个或多个过程组成。一个程序总是包含主过程（程序窗口中的main），主过程在程序中具有特殊的地位，因为它在调用层次结构中，始终处于最顶层，且无法从程序中删除。

HDevelop为创建、加载、删除、拷贝、修改、保存和导出过程提供了必要的机制。一旦过程创建，基本上就能像用算子一样使用它：过程调用可以添加到任何程序体中，并使用合适的调用参数执行。一般来讲，在HDevelop中使用过程这个概念是对调用HALCON算子概念的延伸，因为过程和算子接口具有相同的参数类型，并且具有相同的传参规则。

5.1. 过程类型

HDevelop支持不同类型的过程。类型在过程创建时指定，并且要确定过程在（文件）系统中的位置。

本地过程（local procedure）
本地过程存储在HDevelop程序中。每个程序至少包含"main" procedure，即主过程。本地过程无法从其它程序或外部过程调用。
外部过程（external procedure）
外部过程存储为单独的文件，并能在不同的HDevelop程序之间共享。外部过程的修改会立即影响所有使用它的HDevelop程序。
- 过程文件
  每个过程文件都包含一个外部过程。文件名决定了过程名。因此，如果外部过程的文件名被更改了，使用它的程序和其他过程也得修改调用名。
- 库
  库在单个文件中包含一组（通常是相关的）过程。它们与单个目录中的外部过程集合一样共享相同的属性。创建库的目的是把相关的过程看作一个整体单元。

如果更改了已有过程的类型，可能会影响过程的解析。

5.2. 文件类型

HDevelop程序、过程和库都以不同格式和扩展名存储在文件中。

5.2.1. HDevelop程序

.hdev （HALCON 10及以上版本）

这是HDevelop程序的默认文件格式，即，主过程和所有本地过程。它以XML格式存储程序，适用于版本控制软件。

注意，HALCON9及之前的HDevelop版本不支持这种格式的程序。

.dev

这是HDevelop9及之前中HDevelop程序的默认文件格式。它不适合用版本控制软件来管理程序。如果你希望能在旧版本的HDevelop中加载HDevelop程序，则需要此格式。该格式现在被标记为遗留格式，不再推荐使用。

5.2.2. 过程文件

.hdvp（HALCON10以上版本）

这是外部过程文件的默认文件格式。它以XML格式存储外部过程，适用于版本控制软件。扩展名为 .hdvp 的过程始终会覆盖同目录中同名但扩展名为 .dvp 的过程。

.dvp

这是HDevelop9以下版本中外部过程文件的默认文件格式。它不适合使用版本控制软件管理外部过程。如果你希望能在旧版本的HDevelop中使用外部过程，则需要此格式。同样，它被标记为了遗留格式，不推荐使用。

文件名（不带扩展名）决定所包含的外部过程的名称。

5.2.3. 库

.hdql（HALCON11以上）

这是过程库的文件格式。它以XML格式存储库，适用于版本控制软件。过程库是在HALCON 11中引入的，不能在旧版本的HDevelop中使用。要在旧版本的HDevelop中访问，库过程必须转换为外部过程文件。

5.3. 过程作用域

过程的作用域定义一了它对其他过程的可见性。如果一个过程是可见的，那么它就可以被调用并执行。作用域可以是私有的（private），也可以是公共的（public）。

Private

该过程只能在同一目录或同一文件（程序或库）中看见。本地过程的作用域对当前程序来说始终是私有的，也就是说，外部过程永远无法看到它们。

Public

该过程对所有其他过程可见。

5.4. 过程位置

HDevelop按照本节中指定的顺序在一组位置中查找过程。位置可以是目录或库文件。

1. 导入位置（import locations）

导入位置在程序代码中使用 import 语句指定。 import 语句后面的程序行可以从该位置开始调用过程。

例如，若你想要从目录 C:/Users/Public/procedures/common 中调用过程 config.hdvp ，下面代码可以实现：

...
import C:/Users/Public/procedures/common
config()
...

导入的位置从导入调用开始到过程结束都有效。

2. 会话位置（Session locations）

HDevelop可以从命令行启动，启动的命令行后面跟一组位置参数，用于仅在当前会话中搜索过程。
有点拗口，看一下命令格式就知道了：

hdevelop -external_proc_path:<path name(s)>

将路径名称（上面的 path name）中给定的位置添加到搜索过程的位置列表。可以使用分隔符（Windows上是";“，Linux/macOS上是”:"）指定多个位置。

指定位置的子目录会被递归地搜索。

3. 静态自定义位置（Static user-defined locations）

在HDevelop的个性化配置中可以添加或移除任意位置。就像下面的标准过程路径一样，每个用户定义的目录都可以单独启用或禁用。用户定义的目录和位置是持久的（persistent），即，在HDevelop重启后仍然存在。将常用的过程放在这些位置是不错的做法。

同样的，指定位置的子目录会被递归搜寻。

4. 标准过程路径

默认情况下，HDevelop被设置为在预定义的目录中查找过程，该目录包含一些很有用的过程。标准过程路径是 * %HALCONROOT%\procedures* （Windows下）和 * $HALCONROOT/procedures* （Linux和macOS下）。由于许多HALCON附带的示例程序都依赖于这些过程，所以标准路径不能被删除，但可以禁用它以使相应的过程不可用。
在这里插入图片描述

同样，子目录会被递归搜寻。

5.5. 过程解析

只有可以在过程调用的插入点解析过程，才能调用过程（即想调用过程，必须能够解析过程）。因为HDevelop中允许重复的过程名，所以了解解析的顺序非常重要。解析顺序决定在存在多个同名过程时使用哪个过程。例如，导入的过程优先于本地过程。

过程仅基于其名称进行解析，而不是基于签名的匹配进行解析。如果已解析的过程具有不同的签名（即参数的数量或类型不同，函数签名的概念），则调用无效。

过程调用按照以下顺序查找给定名称的过程：

1. 导入的过程（imported procedures）

HDevelop首先会查找导入的过程。注意，对包含同名过程的多个导入语句，最后一个导入调用具有高优先级。

2. 调用过程的上下文（context of the calling procedure）

如果没有找到导入的过程，则对调用过程的上下文进行过程解析。上下文取决于调用过程的类型：

若调用过程是本地过程，就寻找本地过程；
若调用过程是过程文件，就寻找同目录下的过程文件；
若调用过程是库过程，就寻找同一库中的过程。

3. 外部过程（external procedure）

接下来，HDevelop按照以下顺序寻找外部过程：

会话位置，即

hdevelop -external_proc_path:<path name(s)>

静态自定义位置
标准过程路径

过程调用的工具提示会显示已解析过程的位置。

解析示例

下面是一个例子，一个有三个本地过程的程序。定义了两个过程目录（忽略标准过程路径）：

+ C:/Users/Public/
|
+--+ example.hdev
|  |
|  +--- main
|  +--- init
|  +--- compute_results
|
+--+ procedures/project/
|  |
|  +--- init.hdvp                public
|  +--- local.hdvp               private
|  +--- setup.hdvp               public
|  |
|  +--+ visualization.hdpl       library
|     |
|     +--- init                  private
|     +--- process               private
|     +--- setup                 public
|
+--+ procedures/common/
   |
   +--- config.hdvp              public

In procedure（过程中）	a call to（调用来）	resolves to（解析至）
main	init	init（local procedure in example.hdev）
project/visualization	init	project/visualization.hdpl/init
common/config	init	project/init
main	process	-
project/visualization.hdpl/init	process	project/visualization.hdql/process
compute_results	local	-
project/setup	local	project/local

节末小结

本小节比较抽象，主要谈的是同名过程解析的顺序，以及过程解析调用的注意项。最后给了一个示例，描述了过程解析至何处。

5.6. 受保护的过程

过程可以通过密码进行保护。所有用户都可以执行受保护的过程。但是，只有提供了正确的密码，才能访问接口、文档和程序代码。

HDevelop程序和库中的所有过程都可以作为一个整体来保护，而不是单独保护单个过程。

受保护的过程在两种状态之间变化：

上锁的（locked）
若当前会话中未输入密码，则受保护的过程将被上锁。上锁的程序不能被修改，程序代码在程序窗口中也不可见。
解锁的（unlocked）
输入正确密码后，受保护过程将被解锁。解锁的程序可以被修改，程序代码在程序窗口中可见。

5.7. 过程文档

HDevelop过程可以像算子一样被文档化。该文档可以包含过程功能的详细描述、示例代码、到其他过程或算子的链接和每个参数的简明文档。

为了管理大量的过程，可以以一种分层的方式对过程进行排序，也就是说，过程可以像算子一样按章节和段进行排序。

5.8. 即时编译🔺

HDevelop支持过程的即时编译（just-in-time，JIT），以优化HDevelop程序的性能。JIT编译器在首选项对话框中的"experienced user"设置中启用。一旦启用，JIT编译工作无需任何用户干预。在第一次执行过程前，HDevelop会自动将其编译为优化的字节码。额外的编译时间只与当前会话中第一次执行相关。更改相应的过程会触发重新编译。

JIT编译器的消息会被记录到输出控制台。包括指示过程的信息事件，以及指示与JIT编译相关的问题的警告事件。

JIT编译所能达到的加速取决于过程代码的结构。如果过程体只包含连续的算子调用，性能增益可以忽略不计。不过，若一个过程的执行包含相当数量的程序行切换（如，循环），性能增益可能是显著的。

当在程序执行期间用F7进入一个过程时，HDevelop解释器将执行未编译的过程。

若在编译的过程中发生错误，整个过程调用将中止，即，PC将不会指出导致错误的实际程序行。要调试相应的过程，可以使用F7进入过程调用（从而解释其代码）或在首选项中完全禁用JIT编译。

在JIT编译的过程中，try-catch块中的错误消息对话框总是被抑制，无论"experienced user"中相应的设置如何。

在HDevelop中，HALCON系统参数"use_window_thread"默认情况下是激活的，确保在windows系统上所有顶级的HALCON图形和文本窗口都在一个特殊的窗口线程中打开。此设置不能被禁用。否则，HDevelop可能会挂起，例如，在正常执行期间在HALCON图形窗口中显示对象时，该窗口之前在JIT编译执行期间打开过。

JIT编译和语义类型

在JIT编译的代码中，控制变量总是有语义类型"any"。在大多数情况下，这不会引起任何问题，因为语义类型主要用于可视化目的（如，检查变量）。然而，对于由修饰符 par_start 返回的线程ID，语义类型 thread_id 的丢失会导致JIT编译代码的不同运行时行为。这是因为线程的生命周期依赖于仍然应用其线程ID的变量。现在，当具有原始语义类型"thread_id"的控制变量复制到JIT编译过程中的另一个控制变量时，HDevelop会因为缺少语义类型而失去对附加应用的跟踪。