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事件循环库
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:link_to_translation:`en:[English]`
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概述
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事件循环库使组件能够声明事件,允许其他组件注册处理程序(即在事件发生时执行的代码片段)。此时,无需直接涉及应用程序,松散耦合组件也能够在其他组件状态变化时附加所需的行为。此外,通过将代码执行序列化,在指定的任务中运行事件循环库,可以简化事件处理程序,实现更高效的事件处理。
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.. only:: SOC_WIFI_SUPPORTED
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例如,当某个高级库要使用 Wi-Fi 库时,它可以直接订阅 :ref:`ESP32 Wi-Fi 编程模型 <wifi-programming-model>`,对有关事件做出相应。
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.. only:: SOC_BT_SUPPORTED
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.. note::
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蓝牙栈各模块通过调用专用回调函数向应用程序传递事件,而非通过事件循环库传递。
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调用 ``esp_event`` API
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使用事件循环库时应注意区分“事件”与“事件循环”。
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事件表示重要的发生事件,如 Wi-Fi 成功连接到接入点。引用事件时应使用由两部分组成的标识符,详情请参阅 :ref:`事件定义与事件声明 <esp-event-declaring-defining-events>`。事件循环是连接事件和事件处理程序之间的桥梁,事件源通过使用事件循环库提供的 API 将事件发布到事件循环中,注册到事件循环中的事件处理程序会响应特定类型的事件。
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以下为事件循环库的使用流程:
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1. 定义一个函数,并在事件发布到事件循环中时运行该函数。此函数被称为事件处理程序,应具有与 :cpp:type:`esp_event_handler_t` 同类型的签名。
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2. 调用 :cpp:func:`esp_event_loop_create` 创建事件循环,该函数输出类型为 :cpp:type:`esp_event_loop_handle_t` 的循环句柄,使用此 API 创建的事件循环称为用户事件循环。另有一种特殊事件循环,请参阅 :ref:`默认事件循环 <esp-event-default-loops>`。
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3. 调用 :cpp:func:`esp_event_handler_register_with` 将事件处理程序注册到循环中。处理程序可以注册到多个循环中,请参阅 :ref:`注册处理程序注意事项 <esp-event-handler-registration>`。
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4. 事件源调用 :cpp:func:`esp_event_post_to` 将事件发布到事件循环中。
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5. 调用 :cpp:func:`esp_event_handler_unregister_with` ,组件可以在事件循环中取消注册事件处理程序。
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6. 调用 :cpp:func:`esp_event_loop_delete` 删除不再需要的事件循环。
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上述流程代码如下:
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.. code-block:: c
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// 1. 定义事件处理程序
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void run_on_event(void* handler_arg, esp_event_base_t base, int32_t id, void* event_data)
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{
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// 事件处理程序逻辑
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}
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void app_main()
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{
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// 2. 用一个类型为 esp_event_loop_args_t 的配置结构体,指定所创建循环的属性。获取一个类型为 esp_event_loop_handle_t 的句柄,用于其他 API 引用循环、执行操作。
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esp_event_loop_args_t loop_args = {
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.queue_size = ...,
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.task_name = ...
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.task_priority = ...,
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.task_stack_size = ...,
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.task_core_id = ...
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};
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esp_event_loop_handle_t loop_handle;
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esp_event_loop_create(&loop_args, &loop_handle);
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// 3. 注册在 (1) 中定义的事件处理程序。MY_EVENT_BASE 和 MY_EVENT_ID 指定了一个假设事件:将处理程序 run_on_event 发布到循环中时,执行该处理程序。
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esp_event_handler_register_with(loop_handle, MY_EVENT_BASE, MY_EVENT_ID, run_on_event, ...);
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...
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// 4. 将事件发布到循环中。此时,事件排入事件循环队列,在某个时刻,事件循环会执行已注册到发布事件的事件处理程序,例如此处的 run_on_event。为简化过程,此示例从 app_main 调用 esp_event_post_to,实际应用中可从任何其他任务中发布事件。
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esp_event_post_to(loop_handle, MY_EVENT_BASE, MY_EVENT_ID, ...);
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...
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// 5. 注销无用的处理程序。
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esp_event_handler_unregister_with(loop_handle, MY_EVENT_BASE, MY_EVENT_ID, run_on_event);
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...
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// 6. 删除无用的事件循环。
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esp_event_loop_delete(loop_handle);
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}
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.. _esp-event-declaring-defining-events:
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事件定义与事件声明
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如前所述,事件标识符由两部分组成:事件根基和事件 ID。事件根基标识独立的事件组;事件 ID 标识组中的特定事件。可以将事件根基和事件 ID 类比为人的姓和名,姓表示一个家族,名表示家族中的某个人。
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事件循环库提供了宏以便声明和定义事件根基。
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声明事件根基:
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.. code-block:: c
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ESP_EVENT_DECLARE_BASE(EVENT_BASE)
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定义事件根基:
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.. code-block:: c
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ESP_EVENT_DEFINE_BASE(EVENT_BASE)
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.. note::
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在 ESP-IDF 中,系统事件的根基标识符为大写字母,并以 ``_EVENT`` 结尾。例如,Wi-Fi 事件的根基声明为 ``WIFI_EVENT``,以太网的事件根基声明为 ``ETHERNET_EVENT`` 等。这样一来,事件根基与常量类似(尽管根据宏 ``ESP_EVENT_DECLARE_BASE`` 和 ``ESP_EVENT_DEFINE_BASE`` 的定义,它们属于全局变量)。
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建议以枚举类型声明事件 ID,它们通常放在公共头文件中。
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事件 ID:
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.. code-block:: c
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enum {
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EVENT_ID_1,
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EVENT_ID_2,
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EVENT_ID_3,
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...
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}
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.. _esp-event-default-loops:
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默认事件循环
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默认事件循环是一种特殊循环,用于处理系统事件(如 Wi-Fi 事件)。用户无法使用该循环的句柄,创建、删除、注册/注销处理程序以及事件发布均通过用户事件循环 API 的变体完成,下表列出了这些变体及其对应用户事件循环。
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.. list-table::
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:header-rows: 1
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:widths: 60 60
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:align: center
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* - 用户事件循环
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- 默认事件循环
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* - :cpp:func:`esp_event_loop_create`
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- :cpp:func:`esp_event_loop_create_default`
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* - :cpp:func:`esp_event_loop_delete`
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- :cpp:func:`esp_event_loop_delete_default`
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* - :cpp:func:`esp_event_handler_register_with`
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- :cpp:func:`esp_event_handler_register`
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* - :cpp:func:`esp_event_handler_unregister_with`
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- :cpp:func:`esp_event_handler_unregister`
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* - :cpp:func:`esp_event_post_to`
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- :cpp:func:`esp_event_post`
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比较二者签名可知,它们大部分是相似的,唯一区别在于默认事件循环的 API 不需要指定循环句柄。
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除了 API 的差异和用于系统事件的特殊分类外,默认事件循环和用户事件循环的行为并无差异。实际上,用户甚至可以将自己的事件发布到默认事件循环中,以节省内存而无需创建自己的循环。
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.. _esp-event-handler-registration:
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注册处理程序注意事项
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通过重复调用 :cpp:func:`esp_event_handler_register_with`,可以将单个处理程序独立注册到多个事件中,且每次调用均可指定处理程序应执行的具体事件根基和事件 ID。
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然而,在某些情况下,你可能希望处理程序在以下情况时执行:
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(1) 所有发布到循环的事件
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(2) 特定基本标识符的所有事件
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为此,可调用特殊的事件根基标识符 ``ESP_EVENT_ANY_BASE`` 和特殊的事件 ``ESP_EVENT_ANY_ID`` 实现,这些特殊标识符可以作为 :cpp:func:`esp_event_handler_register_with` 的事件根基和事件 ID 参数传递。
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因此 :cpp:func:`esp_event_handler_register_with` 的有效参数为:
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1. <event base>, <event ID> - 根基为 <event base> 且 ID 为 <event ID> 的事件发布到循环中时,执行处理程序。
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2. <event base>, ESP_EVENT_ANY_ID - 任何根基为 <event base> 的事件发布到循环中时,执行处理程序。
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3. ESP_EVENT_ANY_BASE, ESP_EVENT_ANY_ID - 任何事件发布到循环中时,执行处理程序。
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例如,如果注册了以下处理程序:
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.. code-block:: c
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esp_event_handler_register_with(loop_handle, MY_EVENT_BASE, MY_EVENT_ID, run_on_event_1, ...);
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esp_event_handler_register_with(loop_handle, MY_EVENT_BASE, ESP_EVENT_ANY_ID, run_on_event_2, ...);
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esp_event_handler_register_with(loop_handle, ESP_EVENT_ANY_BASE, ESP_EVENT_ANY_ID, run_on_event_3, ...);
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如果假设事件由 ``MY_EVENT_BASE`` 和 ``MY_EVENT_ID`` 组成,则三个处理程序 ``run_on_event_1``、 ``run_on_event_2`` 和 ``run_on_event_3`` 都会执行。
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如果假设事件由 ``MY_EVENT_BASE`` 和 ``MY_OTHER_EVENT_ID`` 组成,则仅执行处理程序 ``run_on_event_2`` 和 ``run_on_event_3``。
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如果假设事件由 ``MY_OTHER_EVENT_BASE`` 和 ``MY_OTHER_EVENT_ID`` 组成,则仅执行处理程序 ``run_on_event_3``。
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处理程序自行注销
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通常情况下,由事件循环运行的事件处理程序 **不允许在该事件循环上执行任何注册/注销活动**,但允许处理程序自行注销。例如,可以执行以下操作:
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.. code-block:: c
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void run_on_event(void* handler_arg, esp_event_base_t base, int32_t id, void* event_data)
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{
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esp_event_loop_handle_t *loop_handle = (esp_event_loop_handle_t*) handler_arg;
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esp_event_handler_unregister_with(*loop_handle, MY_EVENT_BASE, MY_EVENT_ID, run_on_event);
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}
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void app_main(void)
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{
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esp_event_loop_handle_t loop_handle;
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esp_event_loop_create(&loop_args, &loop_handle);
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esp_event_handler_register_with(loop_handle, MY_EVENT_BASE, MY_EVENT_ID, run_on_event, &loop_handle);
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||
// ... 发布事件 MY_EVENT_BASE 和 MY_EVENT_ID,并在某些时候运行循环
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}
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注册处理程序及处理程序调度顺序
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一般而言,对于在调度期间与某个已发布事件匹配的处理程序,先注册的也会先执行。在所有注册均使用单个任务执行的情况下,可以通过在其他处理程序注册前注册目标处理程序,控制处理程序的执行顺序。如果计划利用这一规则,在有多个任务注册处理程序的情况下要多加小心。此时,虽然“先注册,先执行”的规则仍然成立,但率先执行的任务也会率先注册其处理程序,而由单个任务连续注册的处理函数仍然按相对顺序调度。但如果该任务在注册期间被另一个任务抢占,而该任务还注册了处理程序,则在调度期间,那些处理程序也将在处理其他任务时执行。
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事件循环性能分析
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要启动数据收集,统计所有已创建事件循环的数据,请激活配置选项 :ref:`CONFIG_ESP_EVENT_LOOP_PROFILING`,函数 :cpp:func:`esp_event_dump` 可将收集的统计数据输出到文件流中。有关转储信息的更多详情,请参阅 :cpp:func:`esp_event_dump` API 参考。
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应用示例
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使用 ``esp_event`` 库的示例存放在 :example:`system/esp_event` 中,涵盖事件声明、循环创建、处理程序注册和注销以及事件发布。
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其他使用 ``esp_event`` 库的示例:
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* :example:`NMEA Parser <peripherals/uart/nmea0183_parser>`,该示例将解码从 GPS 接收到的语句。
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API 参考
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.. include-build-file:: inc/esp_event.inc
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.. include-build-file:: inc/esp_event_base.inc
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相关文档
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.. toctree::
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