C函数的C++回调

Question

是的，我知道这方面有很多线索，我想我读过其中的大部分，但要么我不明白答案，要么我无法使它们适应我的“案例”。

请注意，我的背景是电子设计，而不是软件设计，所以对你们中的一些人来说，我的问题似乎很愚蠢，但是.我被卡住了。

我为物联网设计了一个pcb板。它基于一个ESP32模块。我有5个按钮连接到ESP。ESP32 32-以色列国防军对我来说太复杂了，所以我试着采用Ardiuno框架。现在事情开始变得复杂起来。

为了检测和取消按钮，我创建了一个名为Button的C++类。下面可以看到一具骨架。

class Button {
..
..

private:
  void memberCallback() {
    ...
  }



public:
  Button(const uint8_t gpio ) {
    ..
    attachInterrup(digitalPinToInterrupt(gpio), memberCallback, FALLING);
    ..
  }

..

}

我没有找到任何方法来定义"memberCallback“，而不会导致编译错误或根本不工作。

这必须是一个常见的问题，因此，请建议我的解决方案:)

编辑。好像我表达得不够清楚，抱歉。-我知道，如果我使memberCallback是静态的，它至少会编译。问题是，我计划使用这5个实例。静态回调意味着所有实例都将运行相同的代码。5个实例意味着5个不同的中断。我怎么才能认出他们。

Answer 1

ESP32 Arduino Core有一个示例说明了如何在

https://github.com/espressif/arduino-esp32/tree/master/libraries/ESP32/examples/GPIO/FunctionalInterrupt

我将在这里引用代码：

#include <Arduino.h>
#include <FunctionalInterrupt.h>

#define BUTTON1 16
#define BUTTON2 17

class Button
{
public:
    Button(uint8_t reqPin) : PIN(reqPin){
        pinMode(PIN, INPUT_PULLUP);
        attachInterrupt(PIN, std::bind(&Button::isr,this), FALLING);
    };
    ~Button() {
        detachInterrupt(PIN);
    }

    void IRAM_ATTR isr() {
        numberKeyPresses += 1;
        pressed = true;
    }

private:
    const uint8_t PIN;
    volatile uint32_t numberKeyPresses;
    volatile bool pressed;
}

重要的是：

• #include <FunctionalInterrupt.h> -这让您可以使用std::bind()和一个稍微不同的attachInterrupt()声明来完成这项工作。
• 使用std::bind(&Button::isr,this)将中断处理程序绑定到对象。
• 请确保将中断处理程序声明为IRAM_ATTR，以确保其代码将始终加载在内存中。
• 确保将要在中断处理程序中修改的任何实例变量声明为volatile，以便C++编译器知道它们在没有警告的情况下进行更改。

std::bind()是一个标准的C++库函数；有网上有关资讯科技的文件。

也就是说，我担心你在你的中断处理程序中打算做什么。

中断处理程序需要运行很短的时间，它们需要非常小心地调用其他函数，并确保数据结构处于不一致的状态。除非在中断处理程序之外锁定中断(应该尽可能少)，否则数据结构很容易处于不一致的状态。

Arduino Core中的示例很好--它只是改变了几个变量。不仅如此，调用函数(如Serial.println() )、分配内存或创建对象都是不安全的。

Answer 2

当您查看attachInterrupt的文档时，它说ISR是一个不带任何参数的函数。它的类型是void(*)() (或者很可能是extern "C" void(*)()，但我还没有对确切的类型进行足够深入的研究)。您的memberCallback看起来好像不带参数，但实际上并非如此:在非static成员函数中，您得到了一个隐式参数：this，这是指向需要确定使用哪个Button对象的对象的指针。memberCallback的类型是void (Button::*)()，与void(*)()不兼容。这意味着您将无法直接使用非static成员函数。

正如其他答案中所建议的那样，您可以使用static成员函数。然而，这有两个问题：

1. 该函数只能访问static成员(函数和变量)。
2. 函数不会是extern“C”‘。

要注册的每个Button都需要一个函数。只有一个看起来像这样的Button：

class Button
{
    // ....
public:
    void memberCallback();
    Button(int gpio, Button*& ptr, void(*isr)()) {
        ptr = this;
        attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(gpio), isr, FALLING);
    }
};

Button* button1;
extern "C" void button1ISR() {
    button1ISR->memberCallback();
}

// create you Button somewhere, e.g.:
int main() {
    Button b1(gpio, button1, button1ISR);
    // ...
}

Answer 3

使您的memberCallback函数保持静态。将代码更改为：

class Button {
..
..

private:
  static void memberCallback() {
    ...
  }



public:
  Button(const uint8_t gpio ) {
    ..
    attachInterrup(digitalPinToInterrupt(gpio), memberCallback, FALLING);
    ..
  }

..

}