话题通信下ROS项目的结构配置

① 创建符合ROS标准的项目框架

② 添加构建ROS标准项目文件的库

当我们使用vscode打开ROS标准项目文件时，按下Ctrl+Shift+B可以进行编译，但是我们需要设置构建ROS标准项目文件所需的功能包：

{
// 有关 tasks.json 格式的文档，请参见  // https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558  "version": "2.0.0",  "tasks": [  {  "label": "catkin_make:debug", //代表提示的描述性信息  "type": "shell",  //可以选择shell或者process,如果是shell代码是在shell里面运行一个命令，如果是process代表作为一个进程来运行  "command": "catkin_make",//这个是我们需要运行的命令  "args": [],//如果需要在命令后面加一些后缀，可以写在这里，比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”  "group": {"kind":"build","isDefault":true},  "presentation": {  "reveal": "always"//可选always或者silence，代表是否输出信息  },  "problemMatcher": "$msCompile"  }  ]
}

③ 创建功能包

选定 src 右击 ---> create catkin package ，然后给功能包取个名字、给功能包添加依赖项（roscpp,std_msgs）。

④ 配置package.xml和CMakelist.txt文件

package.xml文件中指明了“将项目文件编译成符合ROS标准的项目文件所需的功能包”以及“将符合ROS标准的项目文件编译成计算机可以执行的可执行文件所需的功能包”；CMakelist.txt文件则说明了“如何应用这些功能包来将项目文件一步一步地编译成可执行文件”。

在package.xml中，由于我们使用C++编写的节点文件，因此：

<buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
<build_depend>roscpp</build_depend>
<build_depend>std_msgs</build_depend>
<build_depend>message_generation</build_depend> // 手动添加<build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
<build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
<exec_depend>std_msgs</exec_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend> // 手动添加

在上述代码中，我们在构建符合ROS标准的项目文件时，需要用到roscpp,std_msgs,message_generation这三个功能包，而在将符合ROS标准的项目文件编译成计算机可以识别的可执行文件时，我们需要用到roscpp,std_msgs,message_runtime三个功能包。

还记得我们一开始创建功能包时添加的依赖项吗？就是roscpp和std_msgs这两个功能包。我们在package.xml中也看到了这两个功能包贯穿项目文件编译流程的始终。但是message_generation和message_runtime这两个功能包不会在编译全周期内起作用，因此我们不可以在创建功能包时将它们作为编译依赖项。我们需要人为添加这两个功能包：message_generation和message_runtime分别在“将项目文件编译成符合ROS标准的项目文件”和“将符合ROS标准的项目文件编译成计算机可以识别的可执行文件”阶段起作用。

比起配置package.xml文件，配置CMakelist.txt文件稍微复杂一些：

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS  roscpp  std_msgs  message_generation
)
add_message_files(  FILES  Person.msg
)
generate_messages(  DEPENDENCIES  std_msgs
)

这一部分为“将项目文件编译成符合ROS标准的项目文件”所需的功能包，以及指明自定义.msg消息文件（初始ROS项目框架中并没有自定义消息文件，我们必须在功能包下自定义msg文件夹，再在msg文件夹中创建XXX.msg文件即可）。上述代码的含义为：

1. “将项目文件编译成符合ROS标准的项目文件”所需的功能包是：roscpp,std_msgs,message_generation；

2. 我们自定义的消息文件是Person.msg；

3. 我们自定义的消息文件其实就是ROS基本数据类型的一个集合，因此我们需要用std_msgs功能包来对我们的自定义,msg消息文件进行编译。

catkin_package(  CATKIN_DEPENDS roscpp std_msgs message_runtime
)
add_executable(publisher src/publisher.cpp)
add_executable(subscriber src/subscriber.cpp)  add_dependencies(publisher ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)
add_dependencies(subscriber ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)  target_link_libraries(publisher  ${catkin_LIBRARIES}
)
target_link_libraries(subscriber  ${catkin_LIBRARIES}
)

1. 将符合ROS标准的项目文件编译成计算机可执行的文件需要的功能包有：roscpp,std_msgs,message_runtime；

2. 在这个功能包中，C++源文件为publisher.cpp,subscriber.cpp，我们要将这两个文件进行编译链接最终生成可执行文件。

⑤ 编写XXX.msg自定义消息文件（这里我自定义的消息名称为Person.msg）

Header header
float32 height
string name

待编写玩全部文件之后，按下Ctrl+Shift+B既可编译，编译得到devel/include下Person.h

但是，这时候由于Vscode的工作目录并没有包含Person.h文件的目录，因此，当我们在其他文件调用Person.h文件时，会报错。我们可以在c_cpp_properties.json文件中添加devel/include下Person.h的工作目录即可解决上述问题。

⑥ 编写C++源文件：

1. 订阅端.cpp源文件：

#include "ros/ros.h"
#include "Topic/Person.h"  void CallbackFunc(const Topic::Person::ConstPtr& ptr) // 回调函数——负责处理接收到的消息
{  ROS_INFO("Time:%d,Seq:%d,Frame:%s\n\t",ptr->header.stamp.sec,ptr->header.seq,ptr->header.frame_id.c_str());  ROS_INFO("height:%f,name:%s\n\t",ptr->height,ptr->name.c_str());
}  int main(int argc, char* argv[])
{  setlocale(LC_ALL,""); // 将设置本地化——确保写中文不会出乱码ros::init(argc,argv,"subscriber"); // 节点接收参数的入口ros::NodeHandle nh; // 节点句柄——节点与master主节点交流的通道ros::Subscriber sub = nh.subscribe<Topic::Person>("chatter",10,CallbackFunc); // 将订阅者的信息利用subscriber函数发布至master主节点之中等待与对应的发布者配对，一旦配对成功节点句柄就会返回一个订阅者对象——相当于接收消息的通道ros::spin();  // 阻塞函数：等待发布端消息，接收到消息立刻跳转至回调函数return 0;
}

2. 发布端.cpp源文件：

#include "ros/ros.h"
#include "Topic/Person.h"  int main(int argc, char* argv[])
{  setlocale(LC_ALL,"");  ros::init(argc,argv,"publisher");  ros::NodeHandle nh;  ros::Publisher pub = nh.advertise<Topic::Person>("chatter",10);  Topic::Person p;  p.header.frame_id = "earth"; // Header头文件中用于说明数据所在的坐标系 p.height = 10.0;  p.name = "father";  ros::Rate r(1); // 每1s发送一次数据ros::Duration(3); // 在此等待3秒，等待收发双方准备完毕  while(ros::ok())  {  p.header.seq++; // 接受数据的序号 p.header.stamp = ros::Time::now();  // 时间戳——接收到数据时的时间pub.publish(p); // 通过TCP数据传输通道发布数据 r.sleep(); // 如果一次循环不够1s，那么再次等待直至1s到达，这样可使得while循环得时间周期为1s与数据发布时间相匹配}  return 0;
}

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