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摘要：本文利用PB BLOB可以操作二进制大对象的特点，借助PB内置函数对PB的位操作能力进行了函数封装，扩展了PB的位操作能力并给出了在图像处理和工业控制中的应用实例。
关键词：PowerBuilder；二进制大对象；位操作；图像；工业控制
中图分类号：TP311.56 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)05-11195-03
1 引言
PB作为一个开发工具，一直是以开发数据库管理信息系统见长的。但在图像处理和工业控制软件开发过程中，由于都涉及到数据按位操作，PB就无能为力了（当然可借助其他语言进行扩展），因为PB不具备位处理能力。从PB 6.5一直到现在普遍使用的PB 9.0，一直没有提供有关位处理的相关函数。本文则借助和利用PB提供的某些函数的特殊属性，成功地对PB位处理函数进行了扩充并对其进行了函数封装，从而使PB具备了位处理能力。
2 PB位操作所涉及的三个技术问题
常见的位操作主要有五种：位检测操作、位与操作、位或操作、位非操作和位异或操作。但要在PB中实现这些功能，以下的三个技术问题必须解决。
首先解决的是，PB中字节数据类型的存储问题。我们知道，PB本身不具备位处理能力，也没有提供字节这一数据类型。但是PB提供了BLOB这一数据类型，BLOB (Binary Large Object)，中文称二进制大对象。与常见的数据类型不同，它是一种用于存储没有边界的数据。它的大小长度变化很大，在PB中，BLOB数据类型的长度可以从0个字节到4294967295个字节。BLOB数据类型具有特殊性，它可以包含一些特殊的控制字符，例如，0x00，在很多编程语言中该控制字符用于表示字符串的结束[1]。由于BLOB型变量的这些特点，使得BLOB数据类型可以处理无法用常规数据类型（例如字符型、数字型、逻辑型等）进行表示并加以处理的数据，诸如较长的备注，详细的说明，数字照片，图像，声音，视频流等特殊的数据类型[2]。而且BLOB数据类型是可以按字节进行分割的。这样就解决了PB中字节数据类型的存储问题。
其次，所要解决的是整型数据（0－255）和BLOB数据类型的相互转换问题。在许多高级语言中，字节类型是一种整形，其范围是从0到255。在PB中，使用char()函数可以将一个整型数据（0-255之间）转换为ASCII字符，然后通过blob()函数可以将字符（实际上是借助字符串实现的）转换成BLOB类型；反之，通过string()函数也可以将BLOB型数据转换为字符串型数据，再通过asc()将一个ASCII码字符转换为整型数据（0-255之间）。这样就解决了整型（0－255）和BLOB数据类型的相互转换问题，如图1所示。
最后，所要解决的问题是控制字符（0x00）的存储问题。同许多高级语言不同，PB将字符看作字符串的特例，采用相同的处理机制。PB将0x00字符看作空字符串（0x00字符在PB中求得的长度是0个字节），而空字符在PB中是不记入字符串的长度的。这同大多数高级语言所求得的结果不同。以下给出VB、Delphi、PB三种语言中处于等价地位的代码来验证我们的说法：
但当0x00字符在字符串中出现时，在0x00字符之后的字符串都将被PB忽略。例如，对于字符串"~hFF~h00~hFC"，PB按"~hFF"来处理，转换为BLOB数据类型只能得到一个字节；对于"~hFF"＋"~h00"＋"~hFC"，PB按"~hFF~hFC"处理，转换为BLOB数据类型只能得到两个字节。这样0x00的存储就存在问题。不过在PB中，可以通过指定BLOB数据类型的预分配空间来解决0x00的存储问题。例如，上述的字符串"~hFF~h00~hFC"可以通过下面的方法，被PB正确处理：
这样就解决了控制字符（0x00）的存储问题。
图1 整型数据（0－255）和BLOB数据类型的相互转换关系
3 对PB BLOB数据类型位处理函数的封装
在解决上面三个问题的基础上，我们实现了对位操作函数的封装，我们总共封装了9个函数,他们分别是：
函数f_bittest()用于测试一个字节的BLOB数据类型的某一位是否为1；
函数f_notblob()用于处理位操作的非操作；
函数f_andblob()用于处理位操作的与操作；
函数f_orblob()用于处理位操作的或操作；
函数f_xorblob()用于处理位操作的异或操作；
函数f_shlblob()用于处理位操作的左移操作；
函数f_shrblob()用于处理位操作的右移操作；
函数f_blob2ulg()用于正序或者逆序求出BLOB型数据对应的10进制；
函数f_ulg2blob()用于正序或者逆序写入10进制对应的BLOB型数据。
上述函数均是借助对整数的处理而间接实现的，由于版面有限，在本文中，我们只给出f_xorblob()实现的代码和例子：
4 图像处理方面的应用
图像处理是PB的一个薄弱环节，而借助上面封装的位处理函数可以实现PB在图像上的操作。以下给出一段程序代码，其程序代码的作用是将一段位图数据嵌入到一个位图文件的信息头，从而将该位图文件位图数据进行隐藏。我们所用到的图片是Bubbles.bmp图片(16色位图，位图大小是64x64，大小为2118字节)，如图2所示；我们同样做了一个同样大小的图片(16色位图，位图大小是64x64)，如图3所示，图片显示的内容作为我们的隐藏信息。
图2 用于提取位图数据的图片（1.bmp） 图3 待隐藏的图片（2.bmp）
以下给出将2.bmp隐藏在1.bmp 中具体实现的程序代码：
该程序代码所生成的图片，在正常情况下所显示的效果同图2；当文件在Windows画图板中不经任何修改，再保存成新的文件，再在画图板中打开时，显示的效果同图3，即将隐藏信息显示出来了。
5 工业控制领域的应用
在工业控制领域经常要处理的信号是开关量信号，例如开关的闭合与断开，指示灯的亮与灭，继电器和接触器的吸合与释放，马达的启动与停止，阀门的打开与关闭等，这些信号都可以用二进制数据位表示。在大多数情况下，多个二进制数据位组成一个字节或字进行压缩存储，以节省存储空间。借助上面封装的位操作函数，可以对采集到（或存储）的二进制数据进行分析，并进行逻辑操作，从而实现PB对开关量信号的控制（或分析）。
以下给出一段程序代码，用于说明上述位操作函数对开关信号量的控制，其中blobvar是采集到的一字节二进制状态信号。程序片断的功能是对blobvar的第7位进行测试（对于1个字节，从右到左分别是第0位到第7位），如果第7位为1，则对第6位进行置0，如果第7位为0，则将第6位置1。
6 结语
对PB位操作函数的封装，不但促进了PB在图像处理和工业控制领域的应用，而且也可应用于其它领域，从而提升了PB这一以数据库应用软件开发工具在其它领域的广泛适应性。
参考文献：
[1]袁梅宇.基于动态链接库进行BLOB数据交换的方法[J].微计算机应用,2000,21(3):242-244.
[2]高毅龙，侯成刚.大数据块的存储与访问方案[J].计算机工程,1999,25(11):88-89.
[3]于海生.微型计算机控制技术[M].北京:清华大学出版社,1999.18-21.
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
关键词：PowerBuilder；二进制大对象；位操作；图像；工业控制
中图分类号：TP311.56 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)05-11195-03
1 引言
PB作为一个开发工具，一直是以开发数据库管理信息系统见长的。但在图像处理和工业控制软件开发过程中，由于都涉及到数据按位操作，PB就无能为力了（当然可借助其他语言进行扩展），因为PB不具备位处理能力。从PB 6.5一直到现在普遍使用的PB 9.0，一直没有提供有关位处理的相关函数。本文则借助和利用PB提供的某些函数的特殊属性，成功地对PB位处理函数进行了扩充并对其进行了函数封装，从而使PB具备了位处理能力。
2 PB位操作所涉及的三个技术问题
常见的位操作主要有五种：位检测操作、位与操作、位或操作、位非操作和位异或操作。但要在PB中实现这些功能，以下的三个技术问题必须解决。
首先解决的是，PB中字节数据类型的存储问题。我们知道，PB本身不具备位处理能力，也没有提供字节这一数据类型。但是PB提供了BLOB这一数据类型，BLOB (Binary Large Object)，中文称二进制大对象。与常见的数据类型不同，它是一种用于存储没有边界的数据。它的大小长度变化很大，在PB中，BLOB数据类型的长度可以从0个字节到4294967295个字节。BLOB数据类型具有特殊性，它可以包含一些特殊的控制字符，例如，0x00，在很多编程语言中该控制字符用于表示字符串的结束[1]。由于BLOB型变量的这些特点，使得BLOB数据类型可以处理无法用常规数据类型（例如字符型、数字型、逻辑型等）进行表示并加以处理的数据，诸如较长的备注，详细的说明，数字照片，图像，声音，视频流等特殊的数据类型[2]。而且BLOB数据类型是可以按字节进行分割的。这样就解决了PB中字节数据类型的存储问题。
其次，所要解决的是整型数据（0－255）和BLOB数据类型的相互转换问题。在许多高级语言中，字节类型是一种整形，其范围是从0到255。在PB中，使用char()函数可以将一个整型数据（0-255之间）转换为ASCII字符，然后通过blob()函数可以将字符（实际上是借助字符串实现的）转换成BLOB类型；反之，通过string()函数也可以将BLOB型数据转换为字符串型数据，再通过asc()将一个ASCII码字符转换为整型数据（0-255之间）。这样就解决了整型（0－255）和BLOB数据类型的相互转换问题，如图1所示。
最后，所要解决的问题是控制字符（0x00）的存储问题。同许多高级语言不同，PB将字符看作字符串的特例，采用相同的处理机制。PB将0x00字符看作空字符串（0x00字符在PB中求得的长度是0个字节），而空字符在PB中是不记入字符串的长度的。这同大多数高级语言所求得的结果不同。以下给出VB、Delphi、PB三种语言中处于等价地位的代码来验证我们的说法：
但当0x00字符在字符串中出现时，在0x00字符之后的字符串都将被PB忽略。例如，对于字符串"~hFF~h00~hFC"，PB按"~hFF"来处理，转换为BLOB数据类型只能得到一个字节；对于"~hFF"＋"~h00"＋"~hFC"，PB按"~hFF~hFC"处理，转换为BLOB数据类型只能得到两个字节。这样0x00的存储就存在问题。不过在PB中，可以通过指定BLOB数据类型的预分配空间来解决0x00的存储问题。例如，上述的字符串"~hFF~h00~hFC"可以通过下面的方法，被PB正确处理：
这样就解决了控制字符（0x00）的存储问题。
图1 整型数据（0－255）和BLOB数据类型的相互转换关系
3 对PB BLOB数据类型位处理函数的封装
在解决上面三个问题的基础上，我们实现了对位操作函数的封装，我们总共封装了9个函数,他们分别是：
函数f_bittest()用于测试一个字节的BLOB数据类型的某一位是否为1；
函数f_notblob()用于处理位操作的非操作；
函数f_andblob()用于处理位操作的与操作；
函数f_orblob()用于处理位操作的或操作；
函数f_xorblob()用于处理位操作的异或操作；
函数f_shlblob()用于处理位操作的左移操作；
函数f_shrblob()用于处理位操作的右移操作；
函数f_blob2ulg()用于正序或者逆序求出BLOB型数据对应的10进制；
函数f_ulg2blob()用于正序或者逆序写入10进制对应的BLOB型数据。
上述函数均是借助对整数的处理而间接实现的，由于版面有限，在本文中，我们只给出f_xorblob()实现的代码和例子：
4 图像处理方面的应用
图像处理是PB的一个薄弱环节，而借助上面封装的位处理函数可以实现PB在图像上的操作。以下给出一段程序代码，其程序代码的作用是将一段位图数据嵌入到一个位图文件的信息头，从而将该位图文件位图数据进行隐藏。我们所用到的图片是Bubbles.bmp图片(16色位图，位图大小是64x64，大小为2118字节)，如图2所示；我们同样做了一个同样大小的图片(16色位图，位图大小是64x64)，如图3所示，图片显示的内容作为我们的隐藏信息。
图2 用于提取位图数据的图片（1.bmp） 图3 待隐藏的图片（2.bmp）
以下给出将2.bmp隐藏在1.bmp 中具体实现的程序代码：
该程序代码所生成的图片，在正常情况下所显示的效果同图2；当文件在Windows画图板中不经任何修改，再保存成新的文件，再在画图板中打开时，显示的效果同图3，即将隐藏信息显示出来了。
5 工业控制领域的应用
在工业控制领域经常要处理的信号是开关量信号，例如开关的闭合与断开，指示灯的亮与灭，继电器和接触器的吸合与释放，马达的启动与停止，阀门的打开与关闭等，这些信号都可以用二进制数据位表示。在大多数情况下，多个二进制数据位组成一个字节或字进行压缩存储，以节省存储空间。借助上面封装的位操作函数，可以对采集到（或存储）的二进制数据进行分析，并进行逻辑操作，从而实现PB对开关量信号的控制（或分析）。
以下给出一段程序代码，用于说明上述位操作函数对开关信号量的控制，其中blobvar是采集到的一字节二进制状态信号。程序片断的功能是对blobvar的第7位进行测试（对于1个字节，从右到左分别是第0位到第7位），如果第7位为1，则对第6位进行置0，如果第7位为0，则将第6位置1。
6 结语
对PB位操作函数的封装，不但促进了PB在图像处理和工业控制领域的应用，而且也可应用于其它领域，从而提升了PB这一以数据库应用软件开发工具在其它领域的广泛适应性。
参考文献：
[1]袁梅宇.基于动态链接库进行BLOB数据交换的方法[J].微计算机应用,2000,21(3):242-244.
[2]高毅龙，侯成刚.大数据块的存储与访问方案[J].计算机工程,1999,25(11):88-89.
[3]于海生.微型计算机控制技术[M].北京:清华大学出版社,1999.18-21.
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。