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-.z.08、簇簇簇是一種類(lèi)似數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用于分組數(shù)據(jù)。簇和數(shù)組有著重要的差別,其中一個(gè)重要差別是,簇可以包含不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型,而數(shù)組僅可以包含相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如,一個(gè)數(shù)組可以包含10個(gè)數(shù)字指示器,一個(gè)簇卻可以包含一個(gè)數(shù)字控件,一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)字符串控件。盡管簇和數(shù)組的元素都是有序存放的,但訪(fǎng)問(wèn)簇的元素最好是通過(guò)釋放的方法同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)其中部分或全部元素,而不是通過(guò)索引一次訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)元素。簇和數(shù)組的另一個(gè)差別是簇具有固定的大小。簇通常用于將出現(xiàn)在框圖上的有關(guān)數(shù)據(jù)元素分組管理。因?yàn)榇卦诳驁D中僅用唯一的連線(xiàn)表示,所以對(duì)于減少連線(xiàn)混亂和子VI需要的連接器端子個(gè)數(shù),使用簇有著積極的效果??梢詫⒋乜醋鍪且焕B線(xiàn),線(xiàn)纜中每一個(gè)連線(xiàn)表示簇的不同元素。在框圖上,只有當(dāng)簇具有相同類(lèi)型,相同元素?cái)?shù)量和相同元素順序時(shí),才可以將簇的子端連接。多態(tài)性應(yīng)用于簇時(shí),只需要簇具有同樣順序,同樣數(shù)量的元素。下面來(lái)向大家介紹簇的創(chuàng)建簇的創(chuàng)建框位于前面板中的控件→新式→數(shù)組,矩陣和簇→簇,如圖:然后就可以往簇的框中添加各種類(lèi)型的控件了,例如現(xiàn)在要建立一個(gè)學(xué)生的記錄信息,包括學(xué)生的**,**,性別和年齡.這就需要在簇外殼里依次放入兩個(gè)字符串輸入控件,一個(gè)數(shù)字控件和一個(gè)布爾控件.如圖:與數(shù)組的創(chuàng)建類(lèi)似,簇也可以從程序框圖中創(chuàng)建,先在程序框圖上放置一個(gè)簇外殼,然后就可以在簇外殼里放置各種數(shù)據(jù)類(lèi)型常數(shù)。如圖:簇內(nèi)對(duì)象的大小是可以調(diào)整的,右擊簇邊界,在彈出的快捷菜單中可以選擇各種調(diào)節(jié)操作,如圖:選擇調(diào)整為匹配大小,即可縮小簇的邊框,如圖為調(diào)整后的結(jié)果:簇結(jié)構(gòu)中的元素排列是按照它們放置的先后來(lái)排序的,它與簇內(nèi)元素的位置無(wú)關(guān)。放入簇內(nèi)的第一個(gè)元素序號(hào)為0,第二個(gè)元素序號(hào)是1,依次向下排列。如果刪除了一個(gè)元素,序號(hào)將重新自動(dòng)調(diào)整。簇的排序很重要,它直接影響著后面將要介紹的“捆綁”以及“接觸捆綁”函數(shù)的端口順序,如果你想將一個(gè)簇與另一個(gè)簇連接,這兩個(gè)簇的序和類(lèi)型必須相同。如果想要改變簇內(nèi)元素的排列順序,可以右擊簇結(jié)構(gòu)的邊框,在彈出的快捷菜單中執(zhí)行“重新排序簇中控件”,如圖:這時(shí)鼠標(biāo)會(huì)變成一個(gè)帶“?!碧?hào)的手柄箭頭,黑框指出新設(shè)置的排列序號(hào),白框表示原先的排列序號(hào),可以改變標(biāo)題欄上的“單擊設(shè)置”內(nèi)容,然后單擊簇元素即可設(shè)置新的序號(hào)。設(shè)置完畢后單擊工具欄上的“”按鈕確定更改,如果想恢復(fù)原先設(shè)定值,單擊“”取消設(shè)置。b)簇函數(shù)簇函數(shù)的模版如圖:簇函數(shù)中最主要的就是構(gòu)造打包生成簇的“捆綁”函數(shù),還有從簇中解包提取簇中元素的“解除捆綁”函數(shù)。它們是根據(jù)簇成員的順序來(lái)進(jìn)行操作的,這也說(shuō)明了簇內(nèi)成員順序排列的重要性。簇函數(shù)舉例:創(chuàng)建簇,解包簇,再打包簇該例的目的是學(xué)習(xí)使用簇的兩個(gè)基本函數(shù),如圖:首先放置一個(gè)簇外殼到前面板上,將標(biāo)簽內(nèi)容改為“輸入簇”在簇外殼中依次放入字符串控件“Name”,布爾控件“Se*”,數(shù)字輸入控件“Pay”以及字符串控件“Address”,通過(guò)這些簇元素來(lái)組成*一公司內(nèi)一名員工的工資記錄。如圖:切換到程序框圖,放置一個(gè)“解除捆綁”解包簇函數(shù),函數(shù)剛放入時(shí),它的右側(cè)只有2個(gè)輸出端口,當(dāng)輸入端口與“輸入簇”端子相連后,右側(cè)端口會(huì)自動(dòng)增加為簇元素的數(shù)目,端口從上向下排列的順序與簇內(nèi)元素的放置順序相對(duì)應(yīng),并且數(shù)據(jù)類(lèi)型也是與簇元素?cái)?shù)據(jù)類(lèi)型相對(duì)應(yīng)。如圖:同樣放置一個(gè)“捆綁”打包簇函數(shù),用定位工具將輸入端口的數(shù)目增加到4個(gè),依次將它們與解包出來(lái)的4個(gè)簇元素相連,表示又把它們進(jìn)行打包生成一個(gè)新的簇。在輸出端口創(chuàng)建一個(gè)簇顯示器,把標(biāo)簽改為“輸出簇”,如圖:替換簇成員該例的目的是學(xué)習(xí)使用“按名稱(chēng)捆綁”函數(shù)來(lái)替換簇內(nèi)的*些元素。新建一個(gè)VI,在前面板上創(chuàng)建一個(gè)簇外殼,依次向簇內(nèi)添加一個(gè)數(shù)字輸入控件,一個(gè)布爾控件,一個(gè)字符串輸入控件,如圖:打開(kāi)程序框圖,選擇“按名稱(chēng)捆綁”函數(shù),它的功能是按照名稱(chēng)來(lái)替換簇成員的值。在函數(shù)剛放入時(shí),它的左側(cè)只有一個(gè)輸入端口,將函數(shù)的“輸入簇”端口與創(chuàng)建的簇端子相連之后,左側(cè)端口會(huì)顯示簇內(nèi)第一個(gè)元素的名稱(chēng)數(shù)值,用操作工具單擊它可以選擇其他的簇成員。如圖:在前面板上創(chuàng)建一個(gè)輸入控件,將標(biāo)簽改為“輸入數(shù)字”,在程序框圖將它與“數(shù)值”端口相連,表示將用它來(lái)替換簇元素。如圖:在“按名稱(chēng)捆綁”函數(shù)后面創(chuàng)建輸出簇,完成后即可運(yùn)行程序,如圖:插接生成簇?cái)?shù)組該例的目的是學(xué)習(xí)使用“索引與捆綁簇?cái)?shù)組”函數(shù)插接簇?cái)?shù)組函數(shù)來(lái)生成一個(gè)簇?cái)?shù)組。新建一個(gè)VI,打開(kāi)程序框圖,放置一個(gè)該函數(shù),剛放入時(shí)它只有一個(gè)輸入的端口,用定位工具拖拉它為3個(gè)輸入端口。在程序框圖上放置三個(gè)數(shù)組外殼,然后分別添加字符串常量,數(shù)值常量和布爾常量,建立三個(gè)數(shù)組,如圖:然后給他們賦如圖所示的值,如圖:然后連線(xiàn),并創(chuàng)建顯示控件,如圖:運(yùn)行,結(jié)果如圖:說(shuō)明:該函數(shù)從輸入的3個(gè)數(shù)組中依次取值,相同索引值的數(shù)據(jù)被攢程一個(gè)簇,所有的簇構(gòu)成一個(gè)一維數(shù)組。插接成的數(shù)組的長(zhǎng)度與所有輸入數(shù)組中長(zhǎng)度最短的一個(gè)相等,多余的數(shù)據(jù)被丟棄。建立“數(shù)組的數(shù)組”該例看起來(lái)好像是不可以實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)樵跀?shù)組的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)知道數(shù)組的成員不可以是數(shù)組。這里將學(xué)習(xí)把一維數(shù)組當(dāng)成一個(gè)簇,然后通過(guò)建立簇的數(shù)組,因?yàn)榇財(cái)?shù)組的每一個(gè)成員都是一個(gè)簇(即一維數(shù)組),從而實(shí)現(xiàn)建立“數(shù)組的數(shù)組”的目的。先新建一個(gè)VI,打開(kāi)程序框圖,放置一個(gè)“創(chuàng)建簇?cái)?shù)組”函數(shù),該函數(shù)的功能是建立簇的數(shù)組,簇?cái)?shù)組的每個(gè)成員都是一個(gè)簇。剛放入程序框圖時(shí),函數(shù)只有一個(gè)輸入端口,用定位工具拖動(dòng)它的邊框,使它具有3個(gè)輸入端口。在程序框圖上創(chuàng)建3個(gè)數(shù)值型數(shù)組,分別對(duì)它們進(jìn)行賦值,第一個(gè)和第三個(gè)數(shù)組長(zhǎng)度設(shè)定為5,第二個(gè)數(shù)組的長(zhǎng)度設(shè)定為4。在“創(chuàng)建簇?cái)?shù)組”函數(shù)的輸出端口創(chuàng)建一個(gè)簇顯示器,將簇顯示器的標(biāo)簽內(nèi)容改為“數(shù)組的數(shù)組”,如圖:運(yùn)行程序,即可在前面板上看到結(jié)果,如圖:Error簇Error簇是一類(lèi)很重要的簇,許多的控件里都有“錯(cuò)誤輸入”和“錯(cuò)誤輸出”這兩個(gè)簇的端口,通常來(lái)講,當(dāng)一個(gè)VI中間出現(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致不能運(yùn)行時(shí),可以在出錯(cuò)的控件的“錯(cuò)誤輸出”端子創(chuàng)建一個(gè)顯示控件,則可以讓程序繼續(xù)運(yùn)行,如圖所示,即為Error簇:而Error簇更重要的應(yīng)用在于,它可以控制控件執(zhí)行的先后順序,也可以通過(guò)Error簇來(lái)控制循環(huán)的終止。如圖:當(dāng)信號(hào)的發(fā)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候,就可以把循環(huán)停止。
枚舉類(lèi)型(Enum)、和下拉列表型控件
整型數(shù)值的一個(gè)極特殊應(yīng)用情況就是enum,或稱(chēng)為枚舉類(lèi)型。枚舉類(lèi)型是從C語(yǔ)言中借用來(lái)的一個(gè)概念。
在枚舉類(lèi)型中,可將每個(gè)從零開(kāi)始的、連續(xù)的整數(shù)值按順序分配給一組名稱(chēng)或字符串。例如:紅、綠、黃,就對(duì)應(yīng)著0、1、2。開(kāi)始、停止、紀(jì)錄、打印、就分別對(duì)應(yīng)于0、1、2、3。
顯然,使用文字或字符串要比使用數(shù)字更直觀(guān)、方便、概念性更強(qiáng)。假如,你有20個(gè)朋友,你是喜歡直接用0-19個(gè)數(shù)字來(lái)代表他們,還是用名字表示他們,那個(gè)更好呢?
LabVIEW圖形化語(yǔ)言提供了枚舉類(lèi)型的控件,用戶(hù)可以從控件選板上找到它。枚舉類(lèi)型的引入為程序設(shè)計(jì)提供了許多意想不到的好處。我們借用ASoftwareEngineeringApproachtoLabVIEW——JonConway一書(shū)中有關(guān)枚舉的說(shuō)法,來(lái)介紹枚舉控件在程序設(shè)計(jì)中的一些用途:——可以將枚舉類(lèi)型的控件看作下拉列表控件
——枚舉型的數(shù)據(jù)類(lèi)型是:U8(256)、U16(65536)、U32(更多),括號(hào)內(nèi)是枚舉類(lèi)型可保留的元素?cái)?shù)目
——將枚舉類(lèi)型控件連接到Case結(jié)構(gòu)時(shí),Case結(jié)構(gòu)中標(biāo)簽顯示的是字符串,而不是數(shù)字
——除了遞增和遞減外,枚舉類(lèi)型可按數(shù)字方式進(jìn)行算法操作
——遞增和遞減操作在開(kāi)始和結(jié)束位置交替進(jìn)行
——可將數(shù)字轉(zhuǎn)換成為最接近的枚舉類(lèi)型數(shù)據(jù),超出*圍的數(shù)字則被設(shè)置為最后一個(gè)枚舉類(lèi)型數(shù)據(jù)
除了枚舉類(lèi)型外,還有下拉列表控件也有類(lèi)似的功能,在LabVIEW圖形化語(yǔ)言程序中,這兩種控件的使用情況是隨處可見(jiàn),特別是在狀態(tài)機(jī)中,枚舉常數(shù)使用的更為普遍。下面看看它們?cè)贚abVIEW圖形化語(yǔ)言VI中的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。例1、隨處可見(jiàn)的枚舉常數(shù)和下拉表常數(shù)
在許多VI的程序框圖中,枚舉和下拉列表常數(shù)隨處可見(jiàn)。在例圖中,左端帶有雙向箭頭,右端帶有下拉箭頭的是枚舉常數(shù);而僅右端帶有下拉箭頭的是下拉列表常數(shù)。
例2、狀態(tài)機(jī)中使用的枚舉常數(shù)
枚舉常數(shù)在狀態(tài)機(jī)中也大量使用。在例圖中,我們可以看到在不同的地方使用了四個(gè)枚舉常數(shù)。
在上面介紹枚舉控件在程序設(shè)計(jì)中的用途中,第一條就是:“可以將枚舉類(lèi)型的控件看作下拉列表控件”,從例1中也看到了他們的用法比較相似,則枚舉控件與下拉表控件本質(zhì)上有什么不同呢?如何在程序設(shè)計(jì)中靈活使用呢?根據(jù)我的了解做了一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比,請(qǐng)看下面的對(duì)比說(shuō)明:
可以說(shuō):枚舉類(lèi)型(特別是枚舉常數(shù))在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中使用的非常廣泛,它的使用即增加了程序設(shè)計(jì)的靈活性,同時(shí)也增加了程序的可讀性。關(guān)于它的其它方面應(yīng)用實(shí)例,也可參考《ASoftwareEngineeringApproachtoLabVIEW》——JonConway一書(shū)中有關(guān)枚舉的介紹。顯示枚舉控件的內(nèi)容
用字符串的方式顯示枚舉控件中的內(nèi)容,有兩種方法:
1、使用“格式化寫(xiě)入字符串”函數(shù)
“格式化寫(xiě)入字符串”在字符串函數(shù)板上可以找到,應(yīng)用見(jiàn)例圖。
利用這個(gè)特性可以顯示狀態(tài)機(jī)所處的狀態(tài)。
2、使用“屬性節(jié)點(diǎn)”
見(jiàn)例圖中的:屬性〉下拉列表文本〉文本
這些簡(jiǎn)單的應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到,我在編程過(guò)程中曾大量的使用。三、線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)
在VI的屬性設(shè)置面板VIProperties->E*ecution中還有一個(gè)下拉選項(xiàng)控件是用來(lái)設(shè)置線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)的(Priority)。這一選項(xiàng)可以改變這個(gè)VI運(yùn)行線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)。
優(yōu)先級(jí)設(shè)置中共有六項(xiàng),其中前五項(xiàng)是分別從低到高的五個(gè)優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)越高,越容易搶占到CPU資源。比如你把*個(gè)負(fù)責(zé)運(yùn)算的VI的優(yōu)先級(jí)設(shè)為最高級(jí)(timecriticalpriority),程序在運(yùn)行時(shí),CPU會(huì)更頻繁地給這個(gè)VI所在線(xiàn)程分配時(shí)間片段,其代價(jià)是分配給其它線(xiàn)程的運(yùn)算時(shí)間減少了。如果這個(gè)程序另有一個(gè)線(xiàn)程負(fù)責(zé)界面刷新,則用戶(hù)會(huì)發(fā)現(xiàn)在把執(zhí)行線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)提高后,界面刷新會(huì)變得遲鈍,甚至根本就沒(méi)有響應(yīng)。
優(yōu)先級(jí)設(shè)置的最后一項(xiàng)是subroutine,它與前五項(xiàng)別有很大的不同。嚴(yán)格的說(shuō)subroutine不能作為一個(gè)優(yōu)先級(jí),設(shè)置subroutine
會(huì)改變VI的一些屬性:
設(shè)置為subroutine的VI的前面板的信息會(huì)被移除。所以這樣的VI不能用作界面,也不能單獨(dú)執(zhí)行。
設(shè)置為subroutine的VI的調(diào)試信息也會(huì)被移除。這樣的VI無(wú)法被調(diào)試。
當(dāng)程序執(zhí)行到被設(shè)置為subroutine的VI的時(shí)候,程序會(huì)暫時(shí)變?yōu)閱尉€(xiàn)程執(zhí)行方式。即程序在subroutineVI執(zhí)行完之前,不會(huì)被別的線(xiàn)程打斷。
以上的三點(diǎn)保證了subroutine
VI
在執(zhí)行時(shí)可以得到最多的CPU資源,*些作為關(guān)鍵運(yùn)算的VI,又不是特別耗時(shí)的,就可以被設(shè)置為subroutine以提高運(yùn)行速度。比如有這樣一個(gè)VI,他的輸入是一個(gè)數(shù)值數(shù)組,輸出是這組數(shù)據(jù)的平均值。這個(gè)運(yùn)算在程序中需要被盡快完成,以免拖延數(shù)據(jù)的顯示,這個(gè)VI就是一個(gè)蠻適合的subroutine
VI。
在設(shè)置VI優(yōu)先級(jí)的時(shí)候有幾點(diǎn)需要注意的。
提高一個(gè)VI的優(yōu)先級(jí)一般不能顯著縮短程序的運(yùn)行時(shí)間。提高了優(yōu)先級(jí),它所需要的CPU時(shí)間還是則多,但是CPU被它占用的頻率會(huì)有所提高。
高優(yōu)先級(jí)的VI不一定在低優(yōu)先級(jí)VI之前執(zhí)行。現(xiàn)在常用的多線(xiàn)程操作系統(tǒng)采用的都是搶占式方式,線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)別高,搶到CPU的可能性比低級(jí)別的線(xiàn)程大,但也不是絕對(duì)的。
使用subroutine
時(shí)要格外注意,因?yàn)樗麜?huì)讓你的程序變成單線(xiàn)程方式執(zhí)行,這在很多情況下反而會(huì)降低你的程序的效率。比如一個(gè)VI并非只是用來(lái)運(yùn)算,它還需要等待其它設(shè)備傳來(lái)的數(shù)據(jù),這樣的VI就絕對(duì)不能被設(shè)置為subroutine。現(xiàn)在多核CPU已經(jīng)很流行了,在這樣的計(jì)算機(jī)上,單線(xiàn)程運(yùn)行的程序通常比多線(xiàn)程效率低,這也是需要考慮的。在LabVIEW中編程更改進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)主要軟件:主要軟件版本:N/A
主要軟件修正版本:N/A
次要軟件:N/A問(wèn)題:在Windows9*/NT/2000/*P下,能否使用LabVIEW編程設(shè)置一個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)?
解答:在labVIEW中您可以調(diào)用kernel32動(dòng)態(tài)庫(kù)來(lái)更改進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。我們需要兩個(gè)函數(shù):GetCurrentProcess()和SetPriorityClass()。
有6個(gè)優(yōu)先級(jí)可供您選擇,這6個(gè)優(yōu)先級(jí)及其標(biāo)識(shí)碼列表如下:空閑(IDLE):IDLE_PRIORITY_CLASS次低(BELOWNORMAL):BELOW_NORMAL_PRIORITY_CLASS普通(NORMAL):NORMAL_PRIORITY_CLASS次高(ABOVENORMAL):ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS高級(jí)(HIGHPRIORITY):HIGH_PRIORITY_CLASS實(shí)時(shí)(REALTIME):REALTIME_PRIORITY_CLASS
在LabVIEW中,首先建立一個(gè)調(diào)用庫(kù)函數(shù)節(jié)點(diǎn),并指向您的kernel32.dll(一般位于c:\windows\system32)。建立調(diào)用后函數(shù)原型的樣子為:
unsignedlongGetCurrentProcess(void)
因?yàn)檫@是調(diào)用了Windows的API函數(shù),調(diào)用方式改為stdcall(WINAPI)。第二個(gè)調(diào)用庫(kù)函數(shù)VI與第一個(gè)相似,除了您是使用SetPriorityClass函數(shù)。建立第二個(gè)調(diào)用庫(kù)函數(shù)節(jié)點(diǎn)后函數(shù)原型的樣子為:
unsignedlongSetPriorityClass(unsignedlonghandle,unsignedlongpriority)
同樣的,調(diào)用方式改為stdcall(WINAPI)。GetPriorityClass函數(shù)的返回值與SetPriorityClass函數(shù)的句柄相關(guān),相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)類(lèi)型是十六進(jìn)制(he*)。在winbase.h文件中(包含在Microsoft的WIN32SDK中),您可以找到定義優(yōu)先級(jí)的聲明。它們是:
*defineIDLE_PRIORITY_CLASS0*00000040*defineBELOW_NORMAL_PRIORITY_CLASS0*00004000*defineNORMAL_PRIORITY_CLASS0*00000020*defineABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS0*00008000*defineHIGH_PRIORITY_CLASS0*00000080*defineREALTIME_PRIORITY_CLASS0*00000100
使用這些值,您可以指定線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)。舉例來(lái)說(shuō),如果您想把您進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為空閑(IDLE),只要在調(diào)用庫(kù)函數(shù)節(jié)點(diǎn)的輸入端連上一個(gè)十六進(jìn)制值為40的常數(shù)就好了。
打開(kāi)、運(yùn)行中的例子。運(yùn)行例子的時(shí)候,打開(kāi)Windows的任務(wù)管理器,在您更改LabVIEW程序的優(yōu)先級(jí)的時(shí)候可以觀(guān)察LabVIEW優(yōu)先級(jí)的狀態(tài)。在循環(huán)結(jié)構(gòu)中經(jīng)常用到一種數(shù)據(jù)處理方式,即把第i次循環(huán)執(zhí)行的結(jié)果作為第i+1次循環(huán)的輸入,LabVIEW循環(huán)結(jié)構(gòu)中的移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)這種功能。在循環(huán)結(jié)構(gòu)框左側(cè)或右側(cè)邊框單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇“添加移位寄存器”,添加移位寄存器,如圖1所示。圖2和圖3分別顯示為For循環(huán)結(jié)構(gòu)和While循環(huán)結(jié)構(gòu)添加移位寄存器后的結(jié)果移位寄存器在循環(huán)結(jié)構(gòu)框的左右兩側(cè)是成對(duì)出現(xiàn)的,一個(gè)寄存器右側(cè)的端子只能有一個(gè)元素,而左側(cè)的端子可以有多個(gè)元素。移位寄存器的顏色和輸入數(shù)據(jù)類(lèi)型的系統(tǒng)顏色相同,在數(shù)據(jù)為空
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