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LVGL 的 Stress Demo（lv_demo_stress）是一个专门为 GUI 系统设计的压力测试例程，它通过高频地创建、删除控件、驱动动画与切换样式，持续对内存管理器施加负载，用于发现内存泄漏、内存损坏与碎片化问题。本篇文章以 HoloCubic 仓库中自带的 LvglSimulator（VS2019 + SDL2 的 PC 端模拟器）为运行载体，完整讲解 Stress Demo 的启用配置、启动流程、状态机工作原理与内存监测机制，并结合lv_demo_stress.c与lv_mem.c源码，帮你掌握一套可在 PC 上离线复现、可量化观测的 LVGL 稳定性验证方法。

一、Stress Demo 是什么：定位与适用场景

在 HoloCubic 仓库的模拟器目录下，官方lv_examples的 README 将lv_demo_stress描述为：

A stress test for LVGL. It contains a lot of object creation, deletion, animations, styles usage, and so on. It can be used if there is any memory corruption during heavy usage or any memory leaks.

也就是说，它是一个面向 LVGL 的压力测试（stress test），而不是功能演示。它刻意制造大量高频的控件创建与删除、动画播放、样式应用与布局切换，从而把以下几类问题放大出来：

• 内存泄漏（memory leak）：对象创建后若未被正确释放，空闲内存会单调递减；
• 内存损坏（memory corruption）：越界写、悬垂指针等在正常使用中难以暴露，但在高频创建/删除的竞争场景下容易触发内存完整性校验失败；
• 内存碎片化（fragmentation）：大量小对象反复分配/释放后，空闲块被切碎，最大连续空闲块缩小，frag_pct指标持续升高。

由于 HoloCubic 的固件 GUI（lv_cubic_gui.c）与模拟器（lvgl_similator.cpp）共用同一套 LVGL 环境，在 PC 模拟器上先跑通 Stress Demo，再移植到 ESP32 等资源受限的 MCU 上，是一种低成本、可重复的稳定性验证路径。

二、运行前置条件：两个配置文件必须改对

原文档给出的启用方式是三步，其中前两步都是配置开关，缺一不可：

2.1 在lv_ex_conf.h中启用 Demo

在模拟器工程根目录的 lv_ex_conf.h 中，将LV_USE_DEMO_STRESS置为 1：

/*Stress test for LVGL*/ #define LV_USE_DEMO_STRESS 1

仓库当前配置已经默认开启（lv_ex_conf.h 中LV_USE_DEMO_STRESS 1）。作为对照，模板文件 lv_ex_conf_template.h 中的默认值是0，这提醒我们：在复制工程时如果发现编译出的二进制没有 Stress Demo，首先检查这个宏。

该宏的作用在源码中体现为两处：

• lv_examples.h 中无条件#include "src/lv_demo_stress/lv_demo_stress.h"，声明了入口函数lv_demo_stress(void)；
• lv_demo_stress.c 中整个实现体被#if LV_USE_DEMO_STRESS ... #endif包裹，宏为 0 时所有压力逻辑都会被裁剪掉。

2.2 在lv_conf.h中开启控件与动画

原文档强调必须在 lv_conf.h 中开启所有用到的控件（如LV_USE_BTN 1）以及动画（LV_USE_ANIMATION 1）。因为 Stress Demo 的状态机几乎遍历了 LVGL v7 的所有核心控件，任何一个被裁剪的控件都会导致链接失败或运行时崩溃。

仓库中的关键配置值如下（均位于 lv_conf.h）：

补充一点：如果LV_MEM_CUSTOM被置为 1（改用malloc/free），那么lv_mem_monitor()与lv_mem_test()内部对内存块链表的大段逻辑会被#if LV_MEM_CUSTOM == 0跳过（见 lv_mem.c），泄漏检测将退化为对free_size的粗略观测。因此要做严谨的压力测试，建议保持内置内存管理器。

三、启动流程：在模拟器 main 中调用入口函数

原文档的第三步是：在lv_init()完成、驱动（display / indev）初始化之后，调用lv_demo_stress()。

在 HoloCubic 的模拟器工程 lvgl_similator.cpp 中，main()的调用顺序为：

1. lv_init()—— LVGL 核心初始化；
2. hal_init()—— 初始化 SDL 窗口显示器、鼠标/键盘输入设备，并创建 tick 线程（每 5ms 调用一次lv_tick_inc(5)）；
3. 从 Demo 列表中选择一个执行（当前默认执行lv_demo_keypad_encoder()，lv_demo_stress()位于 第 66 行 的注释中）；
4. 进入while(1)主循环，周期性调用lv_task_handler()，每次Sleep(10)。

//lv_demo_widgets(); //lv_demo_benchmark(); lv_demo_keypad_encoder(); //lv_demo_printer(); //lv_demo_stress(); // <-- 取消注释即可运行 Stress Demo //lv_ex_get_started_1();

需要提醒：同一时刻只能取消注释一个 Demo 入口，否则会互相抢占屏幕与任务队列。启用 Stress Demo 时，建议把lv_demo_keypad_encoder()一并注释掉。

此外，工程文件 lvgl_similator.vcxproj 与 lvgl_similator.vcxproj.filters 已经将lv_demo_stress.c和lv_demo_stress.h纳入编译与过滤项，Visual Studio 2019 打开解决方案后无需额外手动添加文件。

lv_demo_stress()本身并不复杂（lv_demo_stress.c），它只做三件事：

void lv_demo_stress(void) { lv_task_create(obj_test_task_cb, TIME_STEP, LV_TASK_PRIO_MID, NULL); lv_style_init(&style_slow_trans); lv_style_set_bg_opa(&style_slow_trans, LV_STATE_DEFAULT, LV_OPA_COVER); lv_style_set_bg_color(&style_slow_trans, LV_STATE_DISABLED, LV_COLOR_SILVER); lv_style_set_transition_prop_1(&style_slow_trans, LV_STATE_DEFAULT, LV_STYLE_BG_COLOR); lv_style_set_transition_time(&style_slow_trans, LV_STATE_DEFAULT, TIME_STEP * 10); lv_mem_monitor_t mon; lv_mem_monitor(&mon); mem_free_start = mon.free_size; }

• 创建一个周期任务obj_test_task_cb，周期为TIME_STEP（即 50ms），优先级为LV_TASK_PRIO_MID；
• 初始化一个"慢速过渡"样式style_slow_trans，过渡时间为TIME_STEP * 10（500ms），用于后面的按钮禁用态颜色渐变测试；
• 通过lv_mem_monitor()记录启动时刻的空闲内存mem_free_start，作为后续泄漏检测的基准线。

四、状态机原理：一个 50ms 一拍的控件"过山车"

Stress Demo 的核心是任务回调 obj_test_task_cb：每 50ms 被 LVGL 任务调度器调用一次，内部用静态变量state记录当前步进，每次调用末尾state++，形成一个从-1开始的有限状态机。以下按源码逐个阶段梳理（行号均指向 lv_demo_stress.c）：

state从-1走到32后归零，压力场景便循环往复，直到人工关闭程序。可以看到：每一轮循环都会让几乎全部核心控件经历"创建 → 操作 → 动画 → 延迟删除"的完整生命周期，这正是制造内存压力的关键设计。

五、auto_del：藏在动画里的延迟删除器

源码中大量出现的auto_del(obj, delay)是一个静态辅助函数（lv_demo_stress.c），它的实现很巧妙——借用动画系统实现延时删除：

static void auto_del(lv_obj_t * obj, uint32_t delay) { lv_anim_t a; lv_anim_init(&a); lv_anim_set_var(&a, obj); lv_anim_set_time(&a, 0); lv_anim_set_delay(&a, delay); lv_anim_set_ready_cb(&a, lv_obj_del_anim_ready_cb); lv_anim_start(&a); }

它创建一个时间为 0、仅带delay延迟的动画，并把动画"结束回调"设置为lv_obj_del_anim_ready_cb。于是延迟时间一到，动画自然结束，lv_obj_del()便自动执行。这保证了：对象在被删除之前有充足时间经历动画/交互逻辑，且删除动作交由 LVGL 动画与任务系统调度，避免在回调栈里直接释放造成悬垂指针。

对比之下，state 4还使用了lv_obj_del_async()（L154）——对象不会立即删除，而是等下一次lv_task_handler()再删。两种删除路径并存，正是为了同时覆盖"同步调度删除"与"异步安全删除"两条代码分支。

六、内存观测机制：三个指标看懂压力结果

Stress Demo 每次回到state -1时都会打印一行统计（lv_demo_stress.c）：

lv_res_t res = lv_mem_test(); if(res != LV_RES_OK) LV_LOG_ERROR("Memory integrity error"); lv_mem_monitor_t mon; lv_mem_monitor(&mon); volatile int32_t diff = mem_free_start - mon.free_size; LV_LOG_USER("mem leak since start: %d, frag: %3d %%", diff, mon.frag_pct);

6.1 内存完整性校验：lv_mem_test()

lv_mem_test()的实现在 lv_mem.c：它遍历内置堆的所有内存块头，检查两个越界条件：

• 单个块大小d_size > LV_MEM_SIZE；
• 块地址e8 + d_size超出work_mem + LV_MEM_SIZE的堆边界。

任何一条不满足都会返回LV_RES_INV，触发LV_LOG_ERROR("Memory integrity error")。这是检测内存损坏（越界写、双释放）最直接的信号。

6.2 泄漏检测：mem leak since start

mem_free_start在lv_demo_stress()入口记录启动时的空闲内存。此后每个周期计算diff = mem_free_start - mon.free_size，即"自启动以来流失的空闲内存"。如果一轮轮跑下去diff持续、无界地增长，就说明有对象在删除后未归还内存——内存泄漏。由于每轮结束时都会lv_obj_clean(lv_scr_act())清屏，理论上每轮结束内存应回到近似基准，diff应围绕某个小值波动；一旦它单调爬升，即可锁定泄漏点。

6.3 碎片率：frag: xx %

frag_pct由 lv_mem.c 计算得出：

mon_p->frag_pct = (uint32_t)mon_p->free_biggest_size * 100U / mon_p->free_size; mon_p->frag_pct = 100 - mon_p->frag_pct;

即100% - 最大连续空闲块占空闲总量的比例。碎片率越高，说明空闲内存被切得越碎，未来大块分配（如全屏图片 buffer）越容易失败。lv_mem_monitor_t的完整字段定义在 lv_mem.h，除frag_pct外还包括total_size、free_size、free_biggest_size、used_pct、max_used等，可用于更细粒度的观测。

从源码结构看，若需要更完整的内存曲线，可以在主循环中周期性调用lv_mem_monitor()并把free_size/max_used记录下来绘图——仓库中的 lv_test_style.c 也采用了"起点监控 + 终点对比"的同类做法，可作为扩展参考。

七、在 HoloCubic 场景中的使用建议

HoloCubic 的模拟器工程（LvglSimulator）为开发者在 PC 上验证 LVGL 行为提供了与固件一致的运行环境，因此 Stress Demo 的典型用法是：

1. 固件改动前的回归验证：在 lvgl_similator.cpp 中切换到lv_demo_stress()，跑 10~30 分钟观察日志，确认mem leak since start不持续增长、frag稳定、无Memory integrity error；
2. 控件裁剪后的完整性确认：修改lv_conf.h后再次运行 Stress Demo，若裁剪不当，编译期或运行期会立即暴露缺失的控件引用；
3. 内存预算评估：结合LV_MEM_SIZE（当前为 32KB）与max_used字段，可以估算真实固件在 HoloCubic-fw 中应预留的堆大小；
4. 与固件侧联调：固件中的 GUI 代码（lv_cubic_gui.c、setup_scr_home.c）与模拟器共用 LVGL API 体系，模拟器上通过的压力场景可以作为固件移植的参考依据。

需要说明的适用前提：Stress Demo 面向 LVGL v7.6.1（见 lv_ex_conf.h 的版本注释）以及模拟器工程自身的 240×240 逻辑分辨率配置；若在更高分辨率或不同 LVGL 版本上运行，控件布局与内存压力会随之变化，建议以当前仓库的配置为基准进行对比。

八、小结

lv_demo_stress不是展示功能的花架子，而是一台"GUI 内存压力机"：它用 50ms 一拍的状态机轮番压测 page、tabview、bar、slider、switch、window、keyboard、dropdown、roller、arc、gauge、chart、list、msgbox、tileview 等全部核心控件，配合lv_mem_test()/lv_mem_monitor()/auto_del三件套，把内存损坏、内存泄漏与碎片化问题显性化。结合 HoloCubic 自带的 VS2019 + SDL2 模拟器工程，开发者可以在 PC 上以最小的成本完成 LVGL 稳定性的回归验证，再放心地将其固化到伪全息桌面站的嵌入式固件中。

关键文件索引：

• 入口实现：lv_demo_stress.c
• 头文件声明：lv_demo_stress.h
• Demo 总开关：lv_ex_conf.h
• 控件/内存配置：lv_conf.h
• 模拟器入口与调用位置：lvgl_similator.cpp
• 内存监控实现：lv_mem.c、lv_mem.h

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