参数服务器 - 技术栈

参数服务器在ROS中主要用于实现不同节点之间的数据共享。参数服务器相当于是独立于所有节点的一个公共容器，可以将数据存储在该容器中，被不同的节点调用，当然不同的节点也可以往其中存储数据。

参数服务器，一般适用于存在数据共享的一些应用场景。以共享的方式实现不同节点之间数据交互的通信模式。类似于全局变量。

一、参数操作C++

在 C++ 中实现参数服务器数据的增删改查，可以通过两套 API 实现:

ros::NodeHandle
ros::param

1.1 参数服务器新增(修改)参数

step1：创建功能包

step2：在src目录下，创建cpp文件

step3：编写代码

添加参数，可以通过ros::NodeHandle中的setParam函数实现，如下图所示。

第一个参数是，参数名；第二个参数是，参数值。

还可以通过ros::param中的set函数实现，如下图所示：

第一个参数是，参数名；第二个参数是，参数值。

注：修改参数也同样有两种方案，一个是ros::NodeHandle中的setParam函数、另一个是ros::param中的set函数。

step4：配置文件。打开对应功能包下的CMakeLists文件

step5：编译

step6：启动核心+source+run节点

运行成功后，就设置好参数了。

step7：验证。另起一个终端，使用下述命令，列出参数服务器中的所有参数

使用下图命令，可以查看对应参数中的数值。语法：rosparam get 想要查找的参数名

step8：参数的修改，方法和参数添加一样。

总体代码：

cpp 复制代码

/*
    在 roscpp 中提供了两套 API 实现参数操作
    ros::NodeHandle
        setParam("键",值)
    ros::param
        set("键","值")

    示例:分别设置整形、浮点、字符串、bool、列表、字典等类型参数
         修改(相同的键，不同的值)

*/
#include "ros/ros.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"set_update_param");

    std::vector<std::string> stus;
    stus.push_back("zhangsan");
    stus.push_back("李四");
    stus.push_back("王五");
    stus.push_back("孙大脑袋");

    std::map<std::string,std::string> friends;
    friends["guo"] = "huang";
    friends["yuang"] = "xiao";

    //参数增------------------------------------------------------------

    //方案1：NodeHandle
    ros::NodeHandle nh;
    nh.setParam("nh_int",10); //整型
    nh.setParam("nh_double",3.14); //浮点型
    nh.setParam("nh_bool",true); //bool
    nh.setParam("nh_string","hello NodeHandle"); //字符串
    nh.setParam("nh_vector",stus); // vector
    nh.setParam("nh_map",friends); // map

    //方案2：ros::param
    ros::param::set("param_int",20);
    ros::param::set("param_double",3.14);
    ros::param::set("param_string","Hello Param");
    ros::param::set("param_bool",false);
    ros::param::set("param_vector",stus);
    ros::param::set("param_map",friends);

    //参数修改------------------------------------------------------------

    //方案1：NodeHandle。修改演示(相同的键，不同的值)
     nh.setParam("nh_int",10000);

    //方案2：ros::param
    ros::param::set("param_int",20000);

    return 0;
}

1.2 参数服务器获取参数

step1：在1.1节创建的功能包中的src文件中，创建新的节点

step2：编写代码

参数服务器的各种操作，在roscpp中都提供了两套API实现：

1、ros::NodeHandle，可实现的操作如下：

param(键,默认值)

存在，返回对应结果，否则返回默认值

getParam(键,存储结果的变量)

存在，返回 true，且将值赋值给参数2

若键不存在，那么返回值为 false，且不为参数2赋值

getParamCached键,存储结果的变量)--提高变量获取效率

存在，返回 true，且将值赋值给参数2

若键不存在，那么返回值为 false，且不为参数2赋值

getParamNames(std::vector<std::string>)

获取所有的键，并存储在参数 vector 中

hasParam(键)

是否包含某个键，存在返回 true，否则返回 false

searchParam(参数1，参数2)

搜索键，参数1是被搜索的键，参数2存储搜索结果的变量

2、ros::param，可实现的操作和ros::NodeHandle差不多

总体代码：

cpp 复制代码

#include "ros/ros.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"get_param");

    //获取参数

    //方式1：NodeHandle--------------------------------------------------------
    /*
    ros::NodeHandle nh;
    // param 函数
    int res1 = nh.param("nh_int",100); // 键存在
    int res2 = nh.param("nh_int2",100); // 键不存在
    ROS_INFO("param获取结果:%d,%d",res1,res2);

    // getParam 函数
    int nh_int_value;
    double nh_double_value;
    bool nh_bool_value;
    std::string nh_string_value;
    std::vector<std::string> stus;
    std::map<std::string, std::string> friends;

    nh.getParam("nh_int",nh_int_value);
    nh.getParam("nh_double",nh_double_value);
    nh.getParam("nh_bool",nh_bool_value);
    nh.getParam("nh_string",nh_string_value);
    nh.getParam("nh_vector",stus);
    nh.getParam("nh_map",friends);

    ROS_INFO("getParam获取的结果:%d,%.2f,%s,%d",
            nh_int_value,
            nh_double_value,
            nh_string_value.c_str(),
            nh_bool_value
            );
    for (auto &&stu : stus)
    {
        ROS_INFO("stus 元素:%s",stu.c_str());        
    }

    for (auto &&f : friends)
    {
        ROS_INFO("map 元素:%s = %s",f.first.c_str(), f.second.c_str());
    }

    // getParamCached() 函数
    nh.getParamCached("nh_int",nh_int_value);
    ROS_INFO("通过缓存获取数据:%d",nh_int_value);

    //getParamNames() 函数
    std::vector<std::string> param_names1;
    nh.getParamNames(param_names1);
    for (auto &&name : param_names1)
    {
        ROS_INFO("名称解析name = %s",name.c_str());        
    }

    ROS_INFO("存在 nh_int 吗? %d",nh.hasParam("nh_int"));
    ROS_INFO("存在 nh_intttt 吗? %d",nh.hasParam("nh_intttt"));

    std::string key;
    nh.searchParam("nh_int",key);
    ROS_INFO("搜索键:%s",key.c_str());
    */


    //方式2：param--------------------------------------------------------
    int res3 = ros::param::param("param_int",20); //存在
    int res4 = ros::param::param("param_int2",20); // 不存在返回默认
    ROS_INFO("param获取结果:%d,%d",res3,res4);

    // getParam 函数
    int param_int_value;
    double param_double_value;
    bool param_bool_value;
    std::string param_string_value;
    std::vector<std::string> param_stus;
    std::map<std::string, std::string> param_friends;

    ros::param::get("param_int",param_int_value);
    ros::param::get("param_double",param_double_value);
    ros::param::get("param_bool",param_bool_value);
    ros::param::get("param_string",param_string_value);
    ros::param::get("param_vector",param_stus);
    ros::param::get("param_map",param_friends);

    ROS_INFO("getParam获取的结果:%d,%.2f,%s,%d",
            param_int_value,
            param_double_value,
            param_string_value.c_str(),
            param_bool_value
            );
    for (auto &&stu : param_stus)
    {
        ROS_INFO("stus 元素:%s",stu.c_str());        
    }

    for (auto &&f : param_friends)
    {
        ROS_INFO("map 元素:%s = %s",f.first.c_str(), f.second.c_str());
    }

    // getParamCached() 函数
    ros::param::getCached("param_int",param_int_value);
    ROS_INFO("通过缓存获取数据:%d",param_int_value);

    //getParamNames() 函数
    std::vector<std::string> param_names2;
    ros::param::getParamNames(param_names2);
    for (auto &&name : param_names2)
    {
        ROS_INFO("名称解析name = %s",name.c_str());        
    }

    ROS_INFO("存在 param_int 吗? %d",ros::param::has("param_int"));
    ROS_INFO("存在 param_intttt 吗? %d",ros::param::has("param_intttt"));

    std::string key;
    ros::param::search("param_int",key);
    ROS_INFO("搜索键:%s",key.c_str());

    return 0;
}

step3：打开CMakeLists.txt文件，进行配置

step4：编译

**step5：**启动ros核心+source+先运行1.1节设置参数的节点（保证参数是增添好的，这样才能进行查找操作）+运行1.2节查找参数的节点

1.3 参数服务器删除参数

step1：在1.1创建的功能包中的src文件中创建新的节点

step2：编写代码

cpp 复制代码

/* 
    1、ros::NodeHandle
        deleteParam("键")
        根据键删除参数，删除成功，返回 true，否则(参数不存在)，返回 false

    2、ros::param
        del("键")
        根据键删除参数，删除成功，返回 true，否则(参数不存在)，返回 false


*/
#include "ros/ros.h"


int main(int argc, char *argv[])
{   
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"delete_param");

    //方法一：ros::NodeHandle----------------------
    ros::NodeHandle nh;
    bool r1 = nh.deleteParam("nh_int");
    ROS_INFO("nh 删除结果:%d",r1);

    //方法一：ros::param--------------------------
    bool r2 = ros::param::del("param_int");
    ROS_INFO("param 删除结果:%d",r2);

    return 0;
}

step3：打开CMakeLists.txt文件，进行配置

step4：编译

**step5：**启动ros核心+source+先运行1.1节设置参数的节点（保证参数是增添好的，这样才能进行删除操作）+运行1.3节删除参数的节点

二、参数操作Python

2.1 参数服务器新增（修改）参数

step1：在1.1创建的功能包中，创建scripts文件夹。在scripts中创建新的节点

step2：编程

在python中，参数服务器的操作只有一种方式：

python 复制代码

#! /usr/bin/env python
import rospy

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("set_update_paramter_p")

    # 设置各种类型参数
    rospy.set_param("p_int",10)
    rospy.set_param("p_double",3.14)
    rospy.set_param("p_bool",True)
    rospy.set_param("p_string","hello python")
    rospy.set_param("p_list",["hello","haha","xixi"])
    rospy.set_param("p_dict",{"name":"hulu","age":8})

    # 修改（键一定要相同）
    rospy.set_param("p_int",100)

step3：给这个脚本添加可执行权限

step4：保存好之后，不用编译就可以运行啦。因为python脚本是可执行文件，不需要编译。

启动ros核心+source+运行

2.2 参数服务器获取参数

step1：在1.1创建的功能包中的scripts文件夹中创建新的节点

step2：编程

python 复制代码

#! /usr/bin/env python

"""
    参数服务器操作---查询:    
        get_param(键,默认值)
            当键存在时，返回对应的值，如果不存在返回默认值
        get_param_cached
        get_param_names
        has_param
        search_param
"""

import rospy

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("get_param_p")

    #获取参数

    # get_param 函数
    int_value = rospy.get_param("p_int",10000)
    double_value = rospy.get_param("p_double")
    bool_value = rospy.get_param("p_bool")
    string_value = rospy.get_param("p_string")
    p_list = rospy.get_param("p_list")
    p_dict = rospy.get_param("p_dict")

    rospy.loginfo("获取的数据:%d,%.2f,%d,%s",
                int_value,
                double_value,
                bool_value,
                string_value)
    for ele in p_list:
        rospy.loginfo("ele = %s", ele)

    rospy.loginfo("name = %s, age = %d",p_dict["name"],p_dict["age"])

    # get_param_cached 函数
    int_cached = rospy.get_param_cached("p_int")
    rospy.loginfo("缓存数据:%d",int_cached)

    # get_param_names 函数
    names = rospy.get_param_names()
    for name in names:
        rospy.loginfo("name = %s",name)

    rospy.loginfo("-"*80)

    # has_param 函数
    flag = rospy.has_param("p_int")
    rospy.loginfo("包含p_int吗？%d",flag)

    # search_param 函数
    key = rospy.search_param("p_int")
    rospy.loginfo("搜索的键 = %s",key)

step3：添加可执行权限

step4：启动ros核心+source+运行

2.3 参数服务器删除参数

同上

python 复制代码

#! /usr/bin/env python
"""
    rospy.delete_param("键")
    键存在时，可以删除成功，键不存在时，会抛出异常
"""
import rospy

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("delete_param_p")

    try:
        rospy.delete_param("p_int")
    except Exception as e:
        rospy.loginfo("删除失败")