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。

GenericCallback 模板组
GenericCallback 为 Callback 模板的模板基类。在 GenericCallback 模板中，定义了两个接口函数：isValid 与 execute；其中 isValid 是来检测 Callback 是否被初始化过，而 execute 函数用于调用实际要执行的函数。GenericCallback 模板组总共定义了 4 个模板，模板之间的差别在于 execute 函数的参数个数不同，4个模板分别对应 execute 函数带有 0 个参数，1 个参数，2 个参数与 3 个参数。本文中仅列出 execute 带一个参数的情况。

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

1. template
   
2. class GenericCallback
   
3. {
   
4. public:
   
5. virtual ~GenericCallback()
   
6. {
   
7. }
   
8. virtual void execute(T1 val1) = 0;
   
9. virtual bool isValid() const = 0;
   
10. };

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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：

1. template <class dest_type, typename T1>
   
2. struct Callback : public GenericCallback
   
3. {
   
4. Callback() : pobject(0), pmemfun_1(0) { }
   
5. Callback(dest_type* pobject, void (dest_type::*pmemfun_1)(T1))
   
6. {
   
7. this->pobject = pobject;
   
8. this->pmemfun_1 = pmemfun_1;
   
9. Figure 1 Callback 继承关系
   
10. }
    
11. virtual void execute(T1 t1)
    
12. {
    
13. (pobject->*pmemfun_1)(t1);
    
14. }
    
15. virtual bool isValid() const
    
16. {
    
17. return (pobject != 0) && (pmemfun_1 != 0);
    
18. }
    
19. private:
    
20. dest_type* pobject;
    
21. void (dest_type::* pmemfun_1)(T1);
    
22. };

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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。

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) 。

1. void evaluatePendingScreenTransition()
   
2. {
   
3. if (pendingScreenTransitionCallback &&
   
4. pendingScreenTransitionCallback->isValid())
   
5. {
   
6. pendingScreenTransitionCallback->execute();
   
7. pendingScreenTransitionCallback = 0;
   
8. }
   
9. }

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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 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

1. <div>void FrontendApplicationBase::gotoScreen1ScreenNoTransition()</div><div>{</div><div> transitionCallback = touchgfx::Callback<FrontendApplicationBase>(this,</div><div>&FrontendApplication::gotoScreen1ScreenNoTransitionImpl);</div><div> pendingScreenTransitionCallback = &transitionCallback;</div><div>}</div>

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

1. <div>void FrontendApplicationBase::gotoScreen1ScreenNoTransitionImpl()</div><div>{</div><div> makeTransition<Screen1View, Screen1Presenter, touchgfx::NoTransition,</div><div>Model >(&currentScreen, &currentPresenter, frontendHeap, &currentTransition,</div><div>&model);</div><div>}</div>

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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
flexButtonCallback
以及一个按键成员，例如 clickButton：
touchgfx::TextButtonStyle > 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。