ROS2 Jazzy：编写可组合节点（C++）

起始状态

假设你有一个常规的rclcpp::Node可执行文件，你希望它能和其他节点在同一个进程中运行，以实现更高效的通信。

让我们从一个直接继承Node且定义了主函数的类开始：

cpp 复制代码

namespace palomino
{
    class VincentDriver : public rclcpp::Node
    {
        // ...
    };
}

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

通常在 CMake 中，这段代码会被编译成一个可执行文件：

cmake 复制代码

# ...
add_executable(vincent_driver src/vincent_driver.cpp)
# ...
install(TARGETS vincent_driver
    DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

代码更新

添加包依赖

你的package.xml文件应该添加对rclcpp_components的依赖，如下所示：

xml 复制代码

<depend>rclcpp_components</depend>

或者，你也可以分别添加build_depend和exec_depend。

类定义

你可能需要对类定义进行修改，就是确保类的构造函数接受一个NodeOptions参数：

cpp 复制代码

VincentDriver(const rclcpp::NodeOptions & options) : Node("vincent_driver", options)
{
  // ...
}

不再需要主函数

用pluginlib风格的宏调用替换你的main函数：

cpp 复制代码

#include <rclcpp_components/register_node_macro.hpp>
RCLCPP_COMPONENTS_REGISTER_NODE(palomino::VincentDriver)

注意事项

如果被替换的main函数中包含MultiThreadedExecutor，请务必注意并确保容器节点是多线程的。详情请参阅下面的相关部分。

CMake 修改

第一步

在CMakeLists.txt中添加rclcpp_components作为依赖：

cmake 复制代码

find_package(rclcpp_components REQUIRED)

第二步

用add_library替换add_executable，并使用一个新的目标名称：

cmake 复制代码

add_library(vincent_driver_component src/vincent_driver.cpp)

第三步

将其他使用旧目标的构建命令替换为作用于新目标的命令。例如，ament_target_dependencies(vincent_driver ...)要改为ament_target_dependencies(vincent_driver_component ...)。

第四步

添加一个新命令来声明你的组件：

cmake 复制代码

rclcpp_components_register_node(
    vincent_driver_component
    PLUGIN "palomino::VincentDriver"
    EXECUTABLE vincent_driver
)

第五步，也是最后一步

将 CMake 中所有作用于旧目标的安装命令修改为安装库版本。例如，将目标安装到lib/${PROJECT_NAME}替换为库安装命令：

cmake 复制代码

ament_export_targets(export_vincent_driver_component)
install(TARGETS vincent_driver_component
        EXPORT export_vincent_driver_component
        ARCHIVE DESTINATION lib
        LIBRARY DESTINATION lib
        RUNTIME DESTINATION bin
)

运行节点

关于节点组合的详细内容，请参考《在单个进程中组合多个节点》教程。简单来说，如果你在 Python 启动文件中有如下代码：

python 复制代码

from launch_ros.actions import Node

# ..

ld.add_action(Node(
    package='palomino',
    executable='vincent_driver',
    # ..
))

你可以将其替换为：

python 复制代码

from launch_ros.actions import ComposableNodeContainer
from launch_ros.descriptions import ComposableNode

# ..
ld.add_action(ComposableNodeContainer(
    name='a_buncha_nodes',
    namespace='',
    package='rclcpp_components',
    executable='component_container',
    composable_node_descriptions=[
        ComposableNode(
            package='palomino',
            plugin='palomino::VincentDriver',
            name='vincent_driver',
            # ..
            extra_arguments=[{'use_intra_process_comms': True}],
        ),
    ]
))

注意事项

如果你需要多线程支持，不要将executable设置为component_container，而是设置为component_container_mt。

作者：小芝，一个干了二十多年的C++开发。开发过桌面软件，干过古早功能手机游戏开发，也弄过客户端APP。现在对AI开发和机器人开发有兴趣，同时也在了解产品相关知识。若喜欢本文，欢迎点赞、在看、留言交流。

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