TouchGFX 中 Callback 模板实现原理

发表于 2022-1-26 10:17

前言
TouchGFX 为 MCU 带来了炫彩丰富的 GUI 界面，使得基于 STM32 芯片的人机
界面开发非常方便而友好，比如可以在 TouchGFX Designer 中创建一个按键，
在 interaction 中给按键添加响应；或者创建多个界面，在界面间进行切换；这些
功能由 designer 帮我们自动生成代码实现了，那与之对应的功能响应代码具体是
如何实现的呢？
TouchGFX 是用 C++编写的，借助 C++的模板特性， TouchGFX 定义了一组
Callback 模板，基于此模板来实现上述响应的功能。
Callback 模板
在 TouchGFX 中， Callback 模板的描述放在 Callback.hpp 文件中，在此定义了
两组模板： GenericCallback 与 Callback 模板。

发表于 2022-1-26 10:19

下面是 execute 函数带 1 个参数的 GenericCallback 模板：

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template <class T1>

class GenericCallback

{

public:

virtual ~GenericCallback()

{ }virtual void execute(T1 val1) = 0;

virtual bool isValid() const = 0;

};

Callback 模板组
Callback 模板由 GenericCallback 派生而来。 Callback 模板组也有 4 个模板，分别对应于包含不同参数个数 execute 函数的 GenericCallback 模板，继承关系如
下图：

下面是 execute 函数带 1 个参数的 Callback 模板：

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template <class dest_type, typename T1>

struct Callback<dest_type, T1, void, void> : public GenericCallback<T1>

{

Callback() : pobject(0), pmemfun_1(0) { }

Callback(dest_type* pobject, void (dest_type::*pmemfun_1)(T1))

{

this->pobject = pobject;

this->pmemfun_1 = pmemfun_1;

Figure 1 Callback 继承关系}

virtual void execute(T1 t1)

{

(pobject->*pmemfun_1)(t1);

}

virtual bool isValid() const

{

return (pobject != 0) && (pmemfun_1 != 0);

}

private:

dest_type* pobject;

void (dest_type::* pmemfun_1)(T1);

};

在 Callback 结构中定义了两个私有的成员指针， pobject 为 dest_type 类型对象
的指针， pmemfun_1 为 dest_type 对象的成员函数指针，是指向 dest_type 类型
的成员函数。这样当 Callback 结构初始化好了以后，再调用 execute 函数时，就
是直接调用了 dest_type 类型对象的成员函数 pmemfun_1。
在使用 Callback 模板时，根据模板的特性， C++编译器会自动选择最准确的模板
匹配，来生成对应的模板类或模板函数。因此在使用 Callback 模板时，可以使用
不同的类型参数个数来匹配使用不同的模板。

发表于 2022-1-26 10:20

Callback 模板在 TouchGFX 中的使用
页面切换 - pendingScreenTransitionCallback
在 TouchGFX 启动过程中会初始化 MVPApplication 对象，在 MVPApplication
类中定义了一个成员 pendingScreenTransitionCallback，它是
GenericCallback<>*类型的指针，并初始化为 0；
TouchGFX 会调用 handlePendingScreenTransition 函数进行页面切换，最终调
用 evaluatePendingScreenTransition 函数，在此函数中会用 isValid()函数来检
查 Callback 是否已经初始化；如果初始化了，就调用 execute 函数 (因为
Callback 为 GenericCallback<>*类型，因此 execute 函数不带参数) 。

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void evaluatePendingScreenTransition()

{

if (pendingScreenTransitionCallback &&

pendingScreenTransitionCallback->isValid())

{

pendingScreenTransitionCallback->execute();

pendingScreenTransitionCallback = 0;

}

}

具体的页面切换过程（进入第一个 screen）：
在 TouchGFX 初始化过程中，会初始化 FrontendApplication 对象 app，在此对
象的基类中包含一个 transitionCallback 成员，其类型为：
touchgfx::Callback<FrontendApplicationBase> transitionCallback
在进入第一个 Screen 时，会调用 app.gotoScreen1ScreenNoTransition()，在此
函数中，会将 pendingScreenTransitionCallback 设置为指向 transitionCallback
的指针，最终由 TouchGFX 框架调用 execute 函数，执行 makeTransition 完成
页面的切换。
// 初始化 FrontendApplicationBase::transitionCallback， transitionCallback 的私
有成员初始化：
// pobject 赋值为 this(指向 FrontendApplicationBase)
// pmemfun_1 赋值为
&FrontendApplication::gotoScreen1ScreenNoTransitionImpl

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void FrontendApplicationBase::gotoScreen1ScreenNoTransition()

{

transitionCallback = touchgfx::Callback<FrontendApplicationBase>(this,

&FrontendApplication::gotoScreen1ScreenNoTransitionImpl);

pendingScreenTransitionCallback = &transitionCallback;

}

//execute 函数内实际执行的函数(pobject->*pmemfun_1)()，即为如下函数：

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void FrontendApplicationBase::gotoScreen1ScreenNoTransitionImpl()

{

makeTransition<Screen1View, Screen1Presenter, touchgfx::NoTransition,

Model >(¤tScreen, ¤tPresenter, frontendHeap, ¤tTransition,

&model);

}

发表于 2022-1-26 10:21

按键响应 - flexButtonCallback
在 TouchGFX designer 中创建一个按键，并设置 interaction 后，会在
MainViewBase 类中创建两个私有成员：
//按键响应函数，实现用户的动作响应
void flexButtonCallbackHandler(const touchgfx::AbstractButtonContainer& src)
//Callback 对象
touchgfx::Callback<MainViewBase, const touchgfx::AbstractButtonContainer&>
flexButtonCallback
以及一个按键成员，例如 clickButton：
touchgfx::TextButtonStyle< touchgfx::ImageButtonStyle<
touchgfx::ClickButtonTrigger > > clickButton;
在 MainViewBase 的构造函数中，会初始化 flexButtonCallback 成员，并且调用
clickButton->setAction 函数，设置此按键的 AbstractButton::action 为
flexButtonCallback，
MainViewBase::MainViewBase():flexButtonCallback(this,
MainViewBase::flexButtonCallbackHandler)
其中：
flexButtonCallback 的 pobject 成员初始化为 this(指向 MainViewBase 的指针)
flexButtonCallback 的 pmemfun_1 成员初始化为
&MainViewBase::flexButtonCallbackHandler
由于 flexButtonCallback 的类型是
struct Callback<dest_type, T1, void, void> : public GenericCallback<T1>
因此 flexButtonCallback 的 execute 函数带有一个参数，参数类型为 const
touchgfx::AbstractButtonContainer&，最终此参数会传递给
flexButtonCallbackHandler 函数。
在程序运行时，点击按键后， TouchGFX 框架会捕获此事件，并在
AbstractButton::handleClickEvent 函数中调用 action->execute(*this)函数，最终
即执行了 flexButtonCallbackHandler 函数，实现了用户的动作响应。
小结
本文介绍了 TouchGFX 中 Callback 模板的基本原理，并结合两个例子，简要说
明了 Callback 模板在框架中的使用方法。只要注意 Callback 的类型、初始化过
程，以及最终 execute 函数执行的函数主体，就能理解 Callback 模板了，这对深
入理解 TouchGFX 也有一定帮助。

发表于 2022-1-27 10:50

很赞，确实有些帮助

发表于 2022-1-27 14:56

赞赞赞

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