【写一个简单的 publisher and subscriber (C++)例子】

文章目录

1、概要
2、引言
3、主题开始的地方及步骤
- [3.1 创建工作空间](#3.1 创建工作空间)
- [3.2 创建功能包](#3.2 创建功能包)
- [3.3 编写publisher节点](#3.3 编写publisher节点)
- - [3.3.1 添加依赖项](#3.3.1 添加依赖项)
  - [3.3.2 CMakeLists.txt](#3.3.2 CMakeLists.txt)
- [3.4 编写subscriber节点](#3.4 编写subscriber节点)
- - [3.4.1 CMakeLists.txt](#3.4.1 CMakeLists.txt)
- [3.5 编译运行](#3.5 编译运行)
- [3.6 运行结果](#3.6 运行结果)

1、概要

目标：使用 C++ 创建并运行发布者和订阅者节点

ROS 2 将复杂系统分解为许多模块化节点。
主题是ROS图的重要组成部分，充当节点交换消息的总线。

一个节点可以将数据发布到任意数量的主题，并同时订阅任意数量的主题。

2、引言

节点是通过 ROS 图进行通信的可执行进程。节点将通过一个主题以字符串消息的形式相互传递信息。这里使用的示例是一个简单的"说话者"和"倾听者"系统;一个节点发布数据，另一个节点订阅主题，以便它可以接收该数据。

3、主题开始的地方及步骤

3.1 创建工作空间

cpp 复制代码

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd  ~/ros2_ws/src

3.2 创建功能包

cpp 复制代码

ros2 pkg create --build-type ament_cmake --license Apache-2.0 cpp_pubsub

3.3 编写publisher节点

cpp 复制代码

cd ~/ros2_ws/src/cpp_pubsub/src
vim publisher_member_function.cpp

publisher_member_function.cpp 代码

cpp 复制代码

#include<chrono>
#include<functional>
#include<memory>
#include<string>

#include"rclcpp/rclcpp.hpp"
#include"std_msgs/msg/string.hpp"

using namespace std::chrono_literals;

/* 创建一个 Node 的子类，并使用 std::bind（） 将成员函数注册为计时器的回调。*/

class MinimalPublisher:public rclcpp::Node
{
public:
    //构造函数初始化
    MinimalPublisher():Node("minimal_publisher"),count_(0)
    {
        publisher_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("topic",10);
        timer_ = this->create_wall_timer(500ms,std::bind(&MinimalPublisher::timer_callback,this));
    }
private:
    void timer_callback()
    {
        auto message = std_msgs::msg::String();
        message.data = "Hello,World Ros2 C++!" + std::to_string(count_++);
        RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"Publising: '%s'",message.data.c_str());
        publisher_->publish(message);
    }
    rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr publisher_;
    size_t count_;
};


int main(int argc,char* argv[])
{
    rclcpp::init(argc,argv);
    rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalPublisher>());
    rclcpp::shutdown();
    return 0;
}

3.3.1 添加依赖项

进入到 ros2_ws/src/cpp_pubsub 目录，其中已创建CMakeLists.txt 和 package.xml 文件。
使用文本编辑器打开package.xml。
填写 <description>, <maintainer> and <license> 标记

cpp 复制代码

<description>Examples of minimal publisher/subscirber using rclcpp</description>
<maintainer email="you@outlook.com">youname</maintainer>
<license>Apache License 2.0</license>

在 <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend> 依赖项后添加一个新行，并粘贴与节点的包含语句对应的以下依赖项：

cpp 复制代码

<depend>rclcpp</depend>
<depend>std_msgs</depend>

这声明包在生成和执行其代码时需要 rclcpp 和 std_msgs

3.3.2 CMakeLists.txt

打开CMakeLists.txt文件。在现有依赖项 find_package（ament_cmake REQUIRED） 下面，添加以下行：

cpp 复制代码

find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)

添加可执行文件并将其命名为 talker，以便可以使用 ros2 run 运行节点

cpp 复制代码

add_executable(talker src/publisher_member_function.cpp)
ament_target_dependencies(talker rclcpp std_msgs)

添加 install（TARGETS...）部分，以便 ros2 run 可以找到可执行文件：

cpp 复制代码

install(TARGETS talker DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

3.4 编写subscriber节点

cpp 复制代码

cd ~/ros2_ws/src/cpp_pubsub/src
vim subscriber_member_function.cpp

subscriber_member_function.cpp 代码

cpp 复制代码

#include<memory>

#include"rclcpp/rclcpp.hpp"
#include"std_msgs/msg/string.hpp"

using std::placeholders::_1;

class MinimalSubscriber:public rclcpp::Node
{
public:
    MinimalSubscriber():Node("minmal_subscriber")
    {
        subscription_ = this->create_subscription<std_msgs::msg::String>(
            "topic",10,std::bind(&MinimalSubscriber::topic_callback,this,_1));
    }
private:
    void topic_callback(const std_msgs::msg::String& msg)const
    {
        RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"I heard: '%s'",msg.data.c_str());
    }
    rclcpp::Subscription<std_msgs::msg::String>::SharedPtr subscription_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalSubscriber>());
  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

3.4.1 CMakeLists.txt

重新打开CMakeLists.txt，并在发布者的条目下方添加订阅者节点的可执行文件和目标。

cpp 复制代码

add_executable(listener src/subscriber_member_function.cpp)
ament_target_dependencies(listener rclcpp std_msgs)

install(TARGETS
  talker
  listener
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

3.5 编译运行

可能已经安装了 rclcpp 和 std_msgs 软件包作为 ROS 2 系统的一部分。在构建之前，最好在工作区（ros2_ws）的根目录中运行 rosdep 以检查缺少的依赖项：

cpp 复制代码

rosdep install -i --from-path src --rosdistro humble -y

仍然在工作区的根目录中，ros2_ws，生成新包：

cpp 复制代码

colcon build --packages-select cpp_pubsub

3.6 运行结果

打开一个新终端，导航到ros2_ws，并获取安装文件：

cpp 复制代码

. install/setup.bash

运行talker节点

cpp 复制代码

. install/setup.bash
ros2 run cpp_pubsub talker

打开另一个终端，进入ros2_ws的工作空间下，运行listener节点

cpp 复制代码

. install/setup.bash
ros2 run cpp_pubsub listener

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