Arduino自定义库编译报错：使用已删除函数问题求助

问题背景 #

开发基于Arduino的自定义库，依赖TFT_eSPI库，编译时出现赋值运算符相关错误，且drawGIF函数必须保持静态。

编译错误信息 #

/.../sketch/src/Display/Display.cpp: In static member function 'static void Display::begin()':
/.../sketch/src/Display/Display.cpp:16:9: error: use of deleted function 'TFT_eSPI& TFT_eSPI::operator=(TFT_eSPI&&)'
tft = TFT_eSPI();
^
In file included from /.../sketch/src/Display/Display.h:12:0,
from /.../sketch/src/Display/Display.cpp:9:
/Users/luigisc/Documents/Arduino/libraries/TFT_eSPI/TFT_eSPI.h:359:7: note: 'TFT_eSPI& TFT_eSPI::operator=(TFT_eSPI&&)' is implicitly deleted because the default definition would be ill-formed:
class TFT_eSPI : public Print {
^
/Users/luigisc/Documents/Arduino/libraries/TFT_eSPI/TFT_eSPI.h:359:7: error: non-static reference member 'fs::FS& TFT_eSPI::fontFS', can't use default assignment operator

相关代码 #

Display.cpp #

#include "Arduino.h"
#include "Display.h"

/*Global objects' declaration and initialization*/

void Display::begin(){
    //Display initializing
    tft = TFT_eSPI();

    tft.fillScreen(TFT_BLACK);
    tft.setTextColor(TFT_WHITE);
    tft.setTextSize(2);
    tft.setRotation(1);

}

// PRIVATE FUNCTIONS

void Display::drawGIF(GIFDRAW *pDraw){
    uint8_t *s;
    uint16_t *d, *usPalette, usTemp[320];
    int x, y, iWidth;

    iWidth = pDraw->iWidth;
    if (iWidth > tft.width())
        iWidth = tft.width();
    usPalette = pDraw->pPalette;
    y = pDraw->iY + pDraw->y; // current line

    s = pDraw->pPixels;
    if (pDraw->ucDisposalMethod == 2) // restore to background color
    {
        for (x=0; x<iWidth; x++)
        {
            if (s[x] == pDraw->ucTransparent)
                s[x] = pDraw->ucBackground;
        }
        pDraw->ucHasTransparency = 0;
    }
    // Apply the new pixels to the main image
    if (pDraw->ucHasTransparency) // if transparency used
    {
        uint8_t *pEnd, c, ucTransparent = pDraw->ucTransparent;
        int x, iCount;
        pEnd = s + iWidth;
        x = 0;
        iCount = 0; // count non-transparent pixels
        while(x < iWidth)
        {
            c = ucTransparent-1;
            d = usTemp;
            while (c != ucTransparent && s < pEnd)
            {
                c = *s++;
                if (c == ucTransparent) // done, stop
                {
                    s--; // back up to treat it like transparent
                }
                else // opaque
                {
                    *d++ = usPalette[c];
                    iCount++;
                }
            } // while looking for opaque pixels
            if (iCount) // any opaque pixels?
            {
                tft.setAddrWindow(pDraw->iX+x, y, iCount, 1);
                tft.startWrite();
                tft.pushPixels(usTemp, iCount);
                tft.endWrite();
                x += iCount;
                iCount = 0;
            }
            // no, look for a run of transparent pixels
            c = ucTransparent;
            while (c == ucTransparent && s < pEnd)
            {
                c = *s++;
                if (c == ucTransparent)
                    iCount++;
                else
                    s--;
            }
            if (iCount)
            {
                x += iCount; // skip these
                iCount = 0;
            }
        }
    }
    else
    {
        s = pDraw->pPixels;
        // Translate the 8-bit pixels through the RGB565 palette (already byte reversed)
        for (x=0; x<iWidth; x++)
            usTemp[x] = usPalette[*s++];
        tft.setAddrWindow(pDraw->iX, y, iWidth, 1);
        tft.startWrite();
        tft.pushPixels(usTemp, iWidth);
        tft.endWrite();
    }
}

// PUBLIC FUNCTIONS

void Display::displayGIF(const uint8_t *gif_file, int gif_size, int nTimes){

    if (gif.open((uint8_t *)gif_file, gif_size, drawGIF)){

        for(int i=0;i<nTimes;i++){
            gif.playFrame(true, NULL);
            while(gif.playFrame(true, NULL)){}
        }

        gif.close();

    }else{
        tft.fillScreen(TFT_BLACK);
        tft.setTextColor(TFT_WHITE);
        tft.setTextSize(2);
        tft.drawString("ERR: Can't load GIF", 0, tft.width()/2);
    }

}   

Display.h #

#ifndef DISPLAY_H
#define DISPLAY_H

#include "Arduino.h"
#include <TFT_eSPI.h>
#include <AnimatedGIF.h>

class Display {

  public:
    static void begin();
    static void displayGIF(const uint8_t *gif_file, int gif_size, int nTimes);

  private:
    static void drawGIF(GIFDRAW *pDraw);
    static AnimatedGIF gif;
    static TFT_eSPI tft;

};

#endif

错误原因 #

TFT_eSPI类包含非静态引用成员fs::FS& fontFS，C++规则中，包含引用成员的类会自动删除默认的赋值运算符（拷贝赋值、移动赋值均被删除）。begin()函数中执行tft = TFT_eSPI();，本质是用临时对象给静态成员tft做移动赋值，触发了被删除的运算符。

解决方法 #

方案1：直接初始化静态成员（推荐） #

静态成员需在类外部初始化，直接创建TFT_eSPI实例，无需在begin()中赋值：

1. 修改Display.cpp，在文件开头添加静态成员的定义和初始化：

#include "Arduino.h"
#include "Display.h"

// 初始化静态成员
AnimatedGIF Display::gif;
TFT_eSPI Display::tft; // 直接调用默认构造函数初始化

void Display::begin(){
    // 移除 tft = TFT_eSPI(); 这一行
    tft.fillScreen(TFT_BLACK);
    tft.setTextColor(TFT_WHITE);
    tft.setTextSize(2);
    tft.setRotation(1);
}

// 其余代码保持不变

2. Display.h中的静态成员声明无需修改。

方案2：使用指针动态创建实例（适合动态配置场景） #

若需要在begin()中传入参数初始化TFT_eSPI，可改用指针：

1. 修改Display.h的静态成员声明为指针：

private:
    static void drawGIF(GIFDRAW *pDraw);
    static AnimatedGIF gif;
    static TFT_eSPI* tft; // 改为指针类型

2. 在Display.cpp中初始化指针并在begin()中创建实例：

#include "Arduino.h"
#include "Display.h"

AnimatedGIF Display::gif;
TFT_eSPI* Display::tft = nullptr; // 初始化为空指针

void Display::begin(){
    if(tft == nullptr){
        tft = new TFT_eSPI(); // 动态创建实例
    }
    tft->fillScreen(TFT_BLACK);
    tft->setTextColor(TFT_WHITE);
    tft->setTextSize(2);
    tft->setRotation(1);
}

// 所有使用tft的地方改为指针调用（->），比如drawGIF函数中的：
// tft->setAddrWindow(...)
// tft->startWrite() 等

方案3：使用std::optional延迟初始化（C++17及以上） #

若编译器支持C++17，可用std::optional包装TFT_eSPI：

1. 修改Display.h：

#include <optional> // 引入头文件

class Display {
private:
    static void drawGIF(GIFDRAW *pDraw);
    static AnimatedGIF gif;
    static std::optional<TFT_eSPI> tft; // 用optional包装
};

2. 在Display.cpp中初始化并在begin()中构造：

#include "Arduino.h"
#include "Display.h"

AnimatedGIF Display::gif;
std::optional<TFT_eSPI> Display::tft;

void Display::begin(){
    if(!tft.has_value()){
        tft.emplace(); // 构造TFT_eSPI实例
    }
    auto& tft_ref = *tft; // 获取引用方便后续调用
    tft_ref.fillScreen(TFT_BLACK);
    tft_ref.setTextColor(TFT_WHITE);
    tft_ref.setTextSize(2);
    tft_ref.setRotation(1);
}

注意事项 #

• 方案1最简洁高效，符合Arduino编程习惯，优先选择。
• 使用方案2时，可在程序结束时手动delete tft;避免内存泄漏（Arduino平台通常无需处理，但严谨起见可添加）。
• drawGIF函数保持静态不受影响，静态成员的访问权限不受函数静态性限制。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Luigi Schiavone