节点初始、关闭以及NodeHandle
当执行一个ROS程序,程序被加载到内存中,就成为了一个进程。在ROS里叫做节点。每一个ROS的节点尽管功能不同,但都有必不可少的一些步骤,比如初始化、销毁,需要通行的场景通常都还需要节点的句柄。 这一篇我们来学习Node(节点)最基本的一些操作。
初始化节点
对于一个C++写的ROS程序,之所以它区别于普通C++程序,是因为代码中做了两层工作:
- 调用了ros::init()函数,从而初始化节点的名称和其他信息,一般我们ROS程序一开始都会以这种方式开始。
- 创建ros::NodeHandle对象,也就是节点的句柄,它可以用来创建Publisher、Subscriber以及做其他事情。
句柄(Handle)这个概念可以理解为一个“把手”。你握住了门把手,就可以很容易把整扇门拉开,而不必关心门是什么样子。NodeHandle就是对节点资源的描述,有了它你就可以操作这个节点的各种信息和动作,比如为程序提供服务、监听某个topic上的消息、访问和修改param等等。
关闭节点
通常我们要关闭一个节点可以直接在终端上按Ctrl+C,系统会自动触发SIGINT句柄来关闭这个进程。
你也可以通过调用ros::shutdown()来手动关闭节点,但通常我们很少这样做。
以下是一个节点初始化、关闭的例子:
#include<ros/ros.h>
int main(int argc, char** argv)
{
ros::init(argc, argv, "your_node_name");
ros::NodeHandle nh;
//....节点功能
//....
ros::spin();//用于触发topic、service的响应队列
return 0;
}
这段代码是最常见的一个ROS程序的执行步骤。通常要先启动节点,获取句柄。而关闭的工作系统自动帮我们完成,如果有特殊需要你也可以自定义。你可能很关心句柄可以用来做些什么,接下来我们来看看NodeHandle常用的成员函数。
NodeHandle常用成员函数
NodeHandle是Node的句柄,用来对当前节点进行各种操作。
在ROS中,NodeHandle是roscpp已经定义好的一个类,通过引用 include <ros/ros.h>
,我们可以创建这个类,以及使用它的成员函数。
NodeHandle常用成员函数包括:
//创建话题的publisher
ros::Publisher advertise(const string &topic, uint32_t queue_size, bool latch=false);
//第一个参数为发布话题的名称
//第二个是消息队列的最大长度,如果发布的消息超过这个长度而没有被接收,那么旧的消息就会出队。(先进先出原则)通常设为一个较小的数即可。
//第三个参数是是否锁存。某些话题并不是会以某个频率发布,比如/map这个topic,只有在初次订阅或者地图更新这两种情况下,/map才会发布消息。这里就用到了锁存。
//创建话题的subscriber
ros::Subscriber subscribe(const string &topic, uint32_t queue_size, void(*)(M));
//第一个参数是订阅话题的名称
//第二个参数是订阅队列的长度,如果受到的消息都没来得及处理,那么新消息入队,旧消息就会出队(先进先出原则)
//第三个参数是回调函数指针,指向回调函数入口地址,以此来处理接收到的消息
//创建服务的server,提供服务
ros::ServiceServer advertiseService(const string &service, bool(*srv_func)(Mreq &, Mres &));
//第一个参数是service名称
//第二个参数是服务函数的指针,指向服务函数。指向的函数应该有两个参数,分别接受请求和响应。
//创建服务的client
ros::ServiceClient serviceClient(const string &service_name, bool persistent=false);
//第一个参数是service名称
//第二个参数用于设置服务的连接是否持续,如果为true,client将会保持与远程主机server的连接,这样后续的请求会快一些。通常我们设为flase
//查询某个参数的值
bool getParam(const string &key, std::string &s);
bool getParam (const std::string &key, double &d) const;
bool getParam (const std::string &key, int &i) const;
//从参数服务器上获取key对应的值,已重载了多个类型
//给参数赋值
void setParam (const std::string &key, const std::string &s) const;
void setParam (const std::string &key, const char *s) const;
void setParam (const std::string &key, int i) const;
//给key对应的val赋值,重载了多个类型的val
可以看出,NodeHandle对象在ROS C++程序里非常重要。各种类型的通信都需要用NodeHandle来创建完成。下面我们具体来看看topic、service和param这三种基本通信方式的写法。