第 21 章 HDevEngine 介绍

顾名思义，HDevEngine 是 HDevelop 的 "引擎"。本章将简要介绍其基本概念。"C++应用程序中的HDevEngine" 一章 介绍了如何在C++应用程序中使用HDevEngine，而".NET应用程序中的HDevEngine" 一章 介绍了如何在.NET应用程序（C#、Visual Basic .NET等）中使用HDevEngine。与所使用的编程语言无关的其他信息，请参阅 "一般信息" 一章 。

使用 HDevEngine 可以做什么？

使用 HDevEngine，您可以从 C++ 应用程序或可以集成 .NET 对象（如 C# 或 Visual Basic .NET）的应用程序中执行完整的 HDevelop 程序或单个函数。因此，您不仅可以使用 HDevelop 程序制作原型，还可以完全开发和运行应用程序中的机器视觉部分。

由于HDevEngine充当了解释器的角色，因此您可以修改HDevelop程序或函数，而无需编译和链接应用程序（如果您没有更改函数的签名），如果您导出程序或函数并手动整合代码，则必须这样做。这意味着您可以通过替换单个 HDevelop 文件来轻松更新应用程序的机器视觉部分。

HDevEngine 不能做什么

请注意，HDevEngine 并不实现 HDevelop 的全部功能，只实现执行程序和函数所需的功能。特别是，它没有实现在图形窗口中显示变量和结果的功能，即 dev_display 等内部算子。不过，您可以将这些算子 "重定向" 到自己的实现中。因此，您可以决定哪些可视化是重要的，以及在您的应用程序中进行可视化的位置和方式。

什么是 HDevEngine？

HDevEngine 以 C++ 类库和 .NET 程序集的形式提供。它由以下类组成：

• HDevEngine（C++）、HDevEngine（.NET）
  这是 HDevEngine 的主类。通过它可以管理全局设置。
• HDevProgram（C++）、HDevProgram（.NET）
  通过该类，您可以加载一个 HDevelop 程序，并获取该程序的一般信息。
• HDevProgramCall (C++), HDevProgramCall（.NET）
  通过该类，您可以执行程序并获取程序变量的值。
• HDevProcedure（C++）、HDevProcedure（.NET）
  通过该类，您可以加载一个 HDevelop 函数，并获取有关它的一般信息。
• HDevProcedureCall (C++), HDevProcedureCall（.NET）
  通过该类，您可以将输入参数传递给 HDevelop 函数，执行它并获取输出参数。
• HDevOperatorImplCpp（C++）、
  IHDevOperators, HDevOpMultiWindowImpl, HDevOpFixedWindowImpl （.NET）
  如上所述，HDevEngine 并不实现 dev_display 等 HDevelop 内部算子。所有 HDevEngine 变体都提供了一个类或接口，以便为应用程序中有用的算子创建自己的实现。HDevEngine/.NET 还包含两个方便的类，它们提供了算子的默认实现。
• HDevEngineException（C++）、HDevEngineException（.NET）
  如果 HDevEngine 内部出现异常，例如应用程序试图加载一个不存在的程序，或者执行的程序或函数中的算子出错，该类的实例就会被 "抛出"。

如何使用 HDevEngine 开发应用程序

使用 HDevEngine，您可以执行完整的 HDevelop 程序或单个本地或外部 HDevelop 函数。哪种方式更好，取决于开发阶段和任务：

• 在开发应用程序的图像处理部分时，您将创建一个 HDevelop 程序。因此，作为对（已编程）应用程序的首次测试，通过 HDevEngine 执行 HDevelop 程序非常有用。该测试将确保应用程序的总体配置（环境变量、程序路径等）正确无误。

  当然，HDevelop 程序本身应使用与您计划在编程应用程序中执行的程序相同的程序。

• 完成开发后，通过执行相应的 HDevelop 函数，将图像处理部分集成到程序应用程序中。通常情况下，您可以使用底层 HALCON 编程语言接口的方法来显示图像处理结果，即 HDevEngine/C++ 的 HALCON/C++，或 HDevEngine/.NET 的 HALCON/.NET（C#、Visual Basic .NET 等），但您也可以在 HDevelop 程序中封装经常性的显示任务。
• 使用本地函数还是外部函数取决于函数的可重用性。外部函数应用于可广泛重用的任务，如打开与图像采集设备的连接并对其进行配置，或用于标准图像处理任务，如条形码或数据码读取。可以将一组密切相关的外部函数合并到一个函数库中，将它们作为一个单元保存在一个文件中。

  与此相反，本地函数适用于不完全可重复使用的任务，例如训练和配置形状模型以查找对象。这样，不同的应用程序就可以使用其函数的优化变体，而不用创建一个带有许多参数和内部开关的、适合所有应用程序的单一函数。

  使用本地函数意味着必须加载包含这些函数的 HDevelop 程序。不过，如上所述，加载并执行相应的 HDevelop 程序可以很好地测试应用程序的总体配置。

使用 HDevEngine 进行并行编程

HDevEngine 是线程安全和可重入的。函数路径和显示算子的实现等设置由 HDevEngine 主实例对所有线程进行全局管理。线程通常拥有自己的程序或函数调用实例。它们可以共享程序和函数的类实例。

程序或函数只有在设置了函数路径后才会被加载。因此，要安全地并行加载多个程序或函数，必须特别小心：

• 使用 import 语句可以在程序中使用外部函数。更多信息，请参阅 HDevelop 示例程序 hdevelop/Control/import.hdev。
• 或者，在开始并行化之前，设置函数路径（通过 SetProcedurePath）并创建程序或函数（通过 HDevProgram/HDevProcedure）。
• 如果无法采用上述方法，则应确保设置函数路径和创建程序与函数都在单个关键部分内进行，以防止该操作被其他线程中断。否则，如果另一个线程在当前线程调用 SetProcedurePath 之后、当前线程创建完程序或函数之前调用 SetProcedurePath，那么所产生的行为将是未定义的。

更多信息，请参阅 "类概述" 一节 。

请注意，HDevEngine 并不安全地支持在主函数调用返回应用代码后继续运行的子线程（用 par_start 启动）。作为 HDevEngine 应用程序入口的函数应在返回前加入所有已启动的子线程。

另见 "使用 HALCON 进行并行编程"一节 中有关使用 HALCON 进行并行编程的一般信息，尤其是 "并行化程序设计问题" 一节 中的样式指南。

在 HDevEngine 中即时编译程序

为了优化性能，HDevEngine 还可以使用内置的即时（JIT）编译器执行编译过的函数。编译可以通过 HDevEngine 类的一个属性打开或关闭。如果打开，编译将在首次调用函数时隐式进行。也可以显式编译 HDevelop 程序中使用的函数。有关使用JIT编译器的更多信息，参见 "在HDevEngine/C++中使用即时编译器" 一节（C++）和 "在HDevEngine/.NET中使用即时编译器" 一节（.NET）。

使用以下功能的函数不支持 JIT 编译：

• dev_error_var
• 使用 par_start 限定符的函数调用
• par_join
• 以向量表达式为变量的 dev_display
• 以向量表达式为索引变量的 for 循环
• 由于上述原因，任何函数的调用都无法进行 JIT 编译。

如果发现了这些特征之一，HDevEngine 会像以前一样不编译地执行相应的函数。

HDevEngine XL

The latter use the XL versions of the HALCON library and of HALCON/C++, and HALCON/.NET, respectively. 与 HALCON 一样，HDevEngine 的语言依赖版本也分为两种：基于 HALCON 和基于 HALCON XL。后者分别使用 HALCON 库、HALCON/C++ 和 HALCON/.NET 的 XL 版本。