如何在C++中使用非靜態成員函數作為回調

Question

我正在用 C++ 為 ESP8266 編寫一個小程序並遇到了麻煩。 我創建了一個處理 LED 的 Led 類表單。 這個想法是該類應該處理一個閃爍功能。 為此，我使用了一個名為 Ticker 的庫。

Ticker 中的一個函數 attach_ms 需要一個回調，我無法讓它與非靜態成員函數一起使用。

這是我的頭文件：

#ifndef led_h
#define led_h

#include <Arduino.h> 
#include <Ticker.h>
#include "debugutils.h"

#define tickLength 100


enum class LedState {
        OFF,
        ON,
        SLOW_BLINK,
        FAST_BLINK
};


class Led {
public:

    Led(Ticker *tick, uint8_t ledPin, int slowBlinkTime, int fastBlinkTime);

    void on();
    void off();
    void slowBlink( );
    void fastBlink( );

private:
    uint8_t pin;
    int counter;
    int slowNoBlinkTicks;
    int fastNoBlinkTicks;
    LedState state;
    void ledOn();
    void ledOff();
    void ledInvert();
    void clean();
    void blink(int par);
    void tickerCallbackLed();
};
#endif

這是我的代碼文件：

#include "led.h"


void Led::ledOn() {
    digitalWrite(pin, HIGH);
}

void Led::ledOff() {
     digitalWrite(pin, LOW);
}

void Led::ledInvert() {
    digitalWrite(pin, !digitalRead(pin));
}

void Led::clean() {
    counter = 0;
}

void Led::blink(int par) {
    if (counter > par) {
        ledInvert();
        counter = 0;
    }
    else {
        counter++;
    }
}

void Led::tickerCallbackLed() {

    switch (state) {
        case LedState::OFF : break;
        case LedState::ON : break;
        case LedState::SLOW_BLINK : blink(slowNoBlinkTicks); break;
        case LedState::FAST_BLINK : blink (fastNoBlinkTicks);  break;
        default : break;
    };


};

void Led::on() {
    ledOn();
    state = LedState::ON;
};


void Led::off(){
    ledOff();
    state = LedState::OFF;
};

void Led::slowBlink(){
    clean();
    ledInvert();
    state = LedState::SLOW_BLINK;
};

void Led::fastBlink(){
    clean();
    ledInvert();
    state = LedState::FAST_BLINK;
};


Led::Led(Ticker *tick, uint8_t ledPin, int slowBlinkTime, int fastBlinkTime) {

    tick->attach_ms(tickLength, std::bind(&Led::tickerCallbackLed,this));

    slowNoBlinkTicks = slowBlinkTime/tickLength;
    fastNoBlinkTicks = fastBlinkTime/tickLength;

    pinMode(ledPin,OUTPUT);

    digitalWrite(ledPin,LOW);

    pin = ledPin;
    state = LedState::OFF;
    counter = 0;

}

這一行給出了一個編譯錯誤，我不知道如何修復它。 嘗試遵循我在互聯網上找到的所有“建議”。

 tick->attach_ms(tickLength, std::bind(&Led::tickerCallbackLed,this));

Answer 1

根據此版本的Ticker.h ， Ticker::attach_ms()被重載以接受std::function<void(void)>或void (*)(TArg)作為回調：

typedef void (*callback_with_arg_t)(void*);
typedef std::function<void(void)> callback_function_t;

void attach_ms(uint32_t milliseconds, callback_function_t callback)
{
        _callback_function = callback;
        attach_ms(milliseconds, _static_callback, (void*)this);
}

template<typename TArg>
void attach_ms(uint32_t milliseconds, void (*callback)(TArg), TArg arg)
{
        static_assert(sizeof(TArg) <= sizeof(uint32_t), "attach_ms() callback argument size must be <= 4 bytes");
        uint32_t arg32 = (uint32_t)arg;
        _attach_ms(milliseconds, true, reinterpret_cast<callback_with_arg_t>(callback), arg32);
}

在第一種情況下，您可以將 lambda 與std::function ，您根本不需要std::bind() ：

tick->attach_ms(tickLength, [this](){ this->tickerCallbackLed(); });

在第二種情況下， callback采用傳遞給Ticker::attach_ms()的用戶定義參數，因此您可以將this作為該參數傳遞（正如您在上面看到的，這正是std::function版本Ticker::attach_ms()在內部執行）：

class Led {
...
private:
    ...
    static void staticTickerCallbackLed(Led *pThis);
    void tickerCallbackLed();
    ...
};

void Led::staticTickerCallbackLed(Led *pThis)
{
    pThis->TickerCallbackLed();
}

...

tick->attach_ms(tickLength, &Led::staticTickerCallbackLed, this);

但是請注意， Ticker::attach_ms()不允許回調參數大於 4 個字節，這意味着在編譯 64 位時，這兩種方法都不起作用，其中指針為 8 個字節！ 恕我直言，這似乎是內部Ticker::_attach_ms()方法實現中的一個錯誤，該方法將回調參數作為uint32_t而不是uintptr_t ：

void _attach_ms(uint32_t milliseconds, bool repeat, callback_with_arg_t callback, uint32_t arg);