來(lái)源：機(jī)器視覺(jué)算法與應(yīng)用?

大多數(shù)HALCON解決方案都必須嵌入到PC端的應(yīng)用程序中（例如，提供圖形用戶(hù)界面），然后大多數(shù)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用程序使用C ++或C＃實(shí)現(xiàn)。這是我們的視角，對(duì)您的下一個(gè)HALCON項(xiàng)目應(yīng)使用哪種編程語(yǔ)言提供參考

不易的選擇

選擇編程語(yǔ)言是并不容易，各有優(yōu)劣和學(xué)習(xí)成本。很難在單個(gè)博客文章中對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。我們將盡力強(qiáng)調(diào)C ++和C＃之間的一些差異-評(píng)估和決定必須由公司或其HALCON開(kāi)發(fā)人員來(lái)執(zhí)行。

有些文章說(shuō)編程語(yǔ)言不重要，從原理上看，編程語(yǔ)言都類(lèi)似，對(duì)一門(mén)編程語(yǔ)言掌握透徹后，其他編程語(yǔ)言可以觸類(lèi)旁通。從另外一個(gè)角度，不同的編程語(yǔ)言應(yīng)用領(lǐng)域不同，編程語(yǔ)言相關(guān)的庫(kù)，框架，各種工具（編譯器，調(diào)試工具，測(cè)試工具等），易維護(hù)程度，招聘相關(guān)開(kāi)發(fā)人員難易程度及質(zhì)量等等，導(dǎo)致在集成Halcon解決方案時(shí)，不同編程語(yǔ)言之間有些許差異

開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)

如果您或您的HALCON視覺(jué)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員僅精通其中一種語(yǔ)言，則對(duì)于選擇該編程語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，這是非常重要的論據(jù)。您需要充分的理由（可能是以下原因之一）才能更改為另一種語(yǔ)言。

對(duì)HALCON的支持

HALCON支持通過(guò)HALCON / C ++和HALCON / .NET接口集成到C ++和C＃的應(yīng)用程序中。在大多數(shù)情況下，HALCON腳本的性能將相似。

垃圾收集器/確定性銷(xiāo)毀（RAII）

C++具有RAII模式和具有超出范圍的對(duì)象的確定行為 。因此，我們可以從C ++語(yǔ)言中保證，每個(gè)分配的HImage（例如在圖像采集循環(huán)中）之后都會(huì)自動(dòng)釋放，并且不會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏。在C＃中，通常很難實(shí)現(xiàn)這種可靠性，并且經(jīng)常需要手動(dòng)處理和需要額外的處理出錯(cuò)的工作，例如，手動(dòng)調(diào)用內(nèi)存清理函數(shù)myImage.Destroy()或GCHandle.Free()。但是，如果出現(xiàn)異?；蛟谘h(huán)或函數(shù)過(guò)程中（continue，return）起作用， C#中手動(dòng)編寫(xiě)的內(nèi)存清理函數(shù)調(diào)用時(shí)很容易被跳過(guò)。此外，通常不可能確保垃圾回收器不會(huì)在應(yīng)用程序的性能特別關(guān)鍵的部分運(yùn)行。

托管與本地

本機(jī)代碼是由C ++編譯器生成的目標(biāo)CPU的機(jī)器代碼。它將進(jìn)行高度優(yōu)化，但是在編譯過(guò)程中此優(yōu)化需要一些時(shí)間。因此，C ++程序往往會(huì)增加構(gòu)建時(shí)間，但最終應(yīng)用程序的啟動(dòng)時(shí)間卻很快，尤其是處理速度更快。

相反，C＃程序僅編譯為中間字節(jié)碼。這可以在構(gòu)建過(guò)程中相對(duì)快速地完成，但是代碼的優(yōu)化不會(huì)像使用良好的C ++編譯器所能實(shí)現(xiàn)的那樣優(yōu)化。最終在運(yùn)行時(shí)生成的機(jī)器代碼將取決于目標(biāo)系統(tǒng)，因此無(wú)法在開(kāi)發(fā)人員的機(jī)器上進(jìn)行分析。

作為現(xiàn)代C++編譯器可以實(shí)現(xiàn)的 優(yōu)化功能 一個(gè)例子，使用下面的簡(jiǎn)單C++片段計(jì)算整數(shù)中的已置位的位數(shù)：

int?count_bits_1(int?a)?{
????int?count?=?0;
????while?(a)?{
????????count++;
????????a?&=?(a-1);
????}
????return?count;
}

此代碼編譯為

count_bits_1(int):?#?@count_bits_1(int)
popcnt?eax,?edi
ret

使用Gcc編譯器，很容易看到生成的機(jī)器代碼/匯編代碼，例如使用編譯器資源管理器。C++編譯器的優(yōu)化步驟了解底層算法并將其轉(zhuǎn)換為英特爾x86/x64 CPU的一個(gè)優(yōu)化的POCPNT指令。

Windows

在開(kāi)發(fā)C#代碼時(shí)，他將Windows作為唯一的操作系統(tǒng)，盡管通過(guò)使用Mono項(xiàng)目，其他目標(biāo)系統(tǒng)也可能以有限的形式運(yùn)行（例如沒(méi)有WPF）。C++代碼可以非常便攜，然后在許多不同的系統(tǒng)上運(yùn)行，例如使用QT跨平臺(tái)應(yīng)用程序框架和WIDGET工具包。

HALCON擴(kuò)展包，圖像采集接口，數(shù)字I / O接口

如果HALCON / HDevelop中缺少某些功能（某些硬件接口，客戶(hù)特定的圖像采集等），則可以通過(guò)自定義擴(kuò)展包，圖像獲取接口或數(shù)字I / O接口來(lái)提供。這些只能用C或C ++語(yǔ)言編寫(xiě)。

外部庫(kù)/開(kāi)源庫(kù)

許多外部庫(kù)使用 C或C ++ 編程語(yǔ)言：可以為C / C ++庫(kù)編寫(xiě)C＃封裝接口，但是為C＃庫(kù)編寫(xiě)C ++封裝接口并不常見(jiàn)。這些用于C ++庫(kù)的C＃接口與C++最新版本有些延后：例如，OpenCV 4.5.2于2021年4月發(fā)布，但直到2021年7月，相應(yīng)的.NET-Wrapper Emgu.CV僅可用于OpenCV 4.5.2。

封裝接口通常使用起來(lái)更復(fù)雜，因?yàn)樗鼈儽仨殞 ++結(jié)構(gòu)映射到C＃上，但并不總是100％適合：例如，HALCON庫(kù)是用C開(kāi)發(fā)的，并且具有C＃封裝器（HALCON / .NET）。在C＃中，訪(fǎng)問(wèn)圖像矩陣很復(fù)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(nèi)部庫(kù)本身都是用C / C ++開(kāi)發(fā)的，因此.NET框架只是這些庫(kù)的封裝。

硬件驅(qū)動(dòng)

某些開(kāi)發(fā)僅在C或C ++中可行，例如硬件驅(qū)動(dòng)程序。如果以后需要進(jìn)行這類(lèi)工作并且公司中僅熟悉C＃知識(shí)，則必須熟悉必要的C ++知識(shí)。

調(diào)試

使用C＃，有時(shí)在Visual Studio中進(jìn)行調(diào)試會(huì)更容易。

示例：HALCON異常

HImage?color_image?=?color_image_small.ZoomImageSize(4000,?3000,?"WRONG");?

在C＃中拋出的異常信息更有有意義

HalconDotNet.HOperatorException:?'HALCON?error?#3147:?Wrong?interpolation?mode?in?operator?zoom_image_size'?

但是C ++異常是沒(méi)有意義的：

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

示例：查看HALCON元組

c#:

var?t?=?new?HTuple();
t[0]?=?42;
t[1]?=?"string";
Watch?window:?Name:?t,?Value:?{[42,?"string"]}

在C ++中，就不能直接查看

HTuple?t?=?HTuple(42).Append("string");
Watch?window:?Name:?t,?Value:?

另一方面，兩種編程語(yǔ)言都可以使用HALCON變量檢查擴(kuò)展。

低級(jí)代碼

使用C ++開(kāi)發(fā)時(shí)，低級(jí)代碼通常運(yùn)行得更快。

示例：顏色轉(zhuǎn)換

有時(shí)，必須在GUI框架中使用HALCON彩色圖像。GUI框架通常使用交錯(cuò)的顏色格式（RGB RGB RGB…），而HALCON則使用每個(gè)通道的灰度值塊（RRR…GGG…BBB…）。某些彩色圖像到交錯(cuò)格式的轉(zhuǎn)換在C ++中花費(fèi)25毫秒，而在C＃中花費(fèi)60毫秒。另一方面，通?？梢院雎詮腃 ++調(diào)用的HALCON代碼或從C＃調(diào)用的HALCON代碼之間的性能差異。

集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

有許多用于C ++的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），但對(duì)于C＃IDE的選擇卻很少。

　　審核編輯：湯梓紅