roscpp ——ros提供给cpp的接口（client library）

用C++语言与ros系统的topic，service，parameter以及timer等做交互的接口

相关调用函数

roscpp主要包括

依次对上图的相关函数做解释，其中最重要的是第二部分，NodeHandle

void ros::init(); // 解析node参数，为本node命名

1. ros::NodeHandle Class

NodeHandle其实是c++的一个类
下面介绍该类中常用的成员函数

// 话题的publisher和subscriber，返回值仍然是个类
ros::Publisher advertise(const string &topic, uint32_t queue_size);
ros::Subscriber subscribe(const string &topic, uint32_t queue_size, void(*)(M));
// service的server和client
ros::ServiceServer advertiseServer(const string &service, bool(*srv_func)(Mreq &, Mres &));
ros::ServiceClient serviceClient(const string &service, bool persistent=false);
// 查询参数，与赋值参数
bool getParam(const string &key, void &val);
bool setParam(const string &key, void val);

具体使用方法举例：

ros::NodeHandle nh;
ros::Publisher pub = nh.advertise(...);

2. ros::master Namespace(是一个命名空间)

与类的区别：namespace没有对象，调用他的函数的时候，直接写就可以，不需要创建master对象。例如：

ros::master::check(); // 检查是否启动
---
using namespace ros::master
check();

常用函数如下图：

master常用函数

3. ros::this_node NameSpace(是命名空间)

相关函数

4. ros::Service NameSpace(命名空间)

相关函数

5. ros::names NameSpace(命名空间)

相关函数

以上namespace的相关函数，没必要记住，要求：知道有这样的函数，用的时候回来查找即可！

举例说明

1. topic_demo

功能描述：
两个node，一个发布模拟GPS信息，一个接受并处理该信息

步骤：

1. 建立对应包pkg

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg topic_demo roscpp rospy std_msgs

2. 建立对应文件夹msg并添加massage格式文件：*.msg

$ cd topic_demo
$ mkdir msg
$ cd msg
$ vim gps.msg
---
gps.msg
---
float32 x
float32 y
string state

写完的msg文件需要进行catkin_make编译，生成对应路径的.h头文件，然后在代码中include进去

// 对应路径
~/catkin_ws/devel/include/topic_demo/gps.h
// 代码中include方法
#include </topic_demo/gps.h>
topic_demo::gps msg;

3. talker.cpp

#include <ros/ros.c>
#include <topic_demo/gps.h>  // msg的头文件,生成一个包含msg的类

// main函数规矩，第一个参数是参数个数，第二个参数是具体参数值
int main(int argc, char** argv){
    ros::init(argc, argv, "talker"); // 解析参数，命名节点node
    ros::NodeHandle nh; // 创建node句柄，实例化node

    topic_demo::gps msg;
    msg.x = 1.0;
    msg.y = 1.0;
    msg.state = 'working';

    ros::Publisher publisher = nh.advertise<topic_demo::gps>("gps_info", 1);
    ros::Rate loop_rate(1.0);   // 定义循环发送的频率
    while(ros::ok){
        msg.x = 1.03 * msg.x;
        msg.y = 1.01 * msg.y;

        ROS_INFO("talker:GPS: X = %f, Y = %f", msg.x, msg.y)
        publisher.publish(msg);
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

4. listener.cpp

#include <ros/ros.c>
#include <topic_demo/gps.h>     // msg的头文件,生成一个包含msg的类
#include <std_msgs/Float32.h>   // ros提供的32位浮点数类型 
void gpsCallback(const topic_demo::gps::ConstPtr &msg){
    std_msgs::Float32 distance; // distance 是一个结构体，内存存放在distance.data中
    distance.data = sqrt(pow(msg->x,2) + pow(msg->y,2));
    ROS_INFO("Listener: distance from origin = %f, State = %s", distance.data, msg->state.c_str());
}

// main函数规矩，第一个参数是参数个数，第二个参数是具体参数值
int main(int argc, char** argv){
    ros::init(argc, argv, "listener"); // 解析参数，命名节点node
    ros::NodeHandle nh; // 创建node句柄，实例化node

    // 参数含义：topic名字， 队列长度L通常为1， 回调函数
    ros::Subscriber sub = nh.subscribe("gps_info", 1, gpsCallback);
    // 反复调用当前可以触发的回调函数，阻塞
    // 还有一种只调用一次回调函数的方法：ros::spinOnce();
    ros::spin();
    return 0;
}

5. 更新CMakelist.txt 和 Package.xml

   
   cmake的写法，注意红色部分
   package.xml的写法

2. service_demo

功能描述：两个node，一个分布请求，一个接受处理信息，并返回信息
步骤：

1. package

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg service_demo roscpp rospy std_msgs

2. srv

$ cd service_demo/
$ mkdir srv
$ cd srv
$ vim Greeting.srv
---
// request方的数据格式
string name
int32 age
---
// reply的数据格式
string feedback

catkin_make 编译之后会生成对应头文件：
~/catkin_ws/devel/include/service_demo/Greeting.h
.../GreetingRequest.h
.../GreetingResponse.h

3. server.cpp

#include <ros/ros.h>
#include <service_demo/Greeting.h>
#include "string"

// req和res 都是结构体 包含在对应的Greeting.h 的头文件中
bool handle_function(service_demo::Greeting::Request &req, service_demo::Greeting::Response &res){
    // 处理函数，先将req数据打印出来
    ROS_INFO("Request from %s with age %d", req.name.c_str(), req.age());
    // 
    res.feedback = "Hi" + req.name + "I am server!";
    return true;
}


int main(int argc, char** argv){
    ros::init(argc, argv, "greetings_server"); // 为本node命名
    ros::NodeHandle nh;
    ros::ServiceServer server = nh.advertiseServer("greetings", handle_function); // 提供服务，回调函数返回的是bool变量
    
    ros::spin();
    
    return 0;
}

4. client.cpp

#include <ros/ros.h>
#include <service_demo/Greeting.h>

// 包名叫service_demo
int main(int argc, char ** argv){
    ros::init(argc,argv, "greetings_client"); // 该节点的名字
    ros::NodeHandle nh;
    ros::ServerClient client = nh.serverClient<service_demo::Greeting>("greetings"); // 参数为该服务的名字
    
    service_demo::Greeting request;
    request.name = "allen";
    request.age = 24;

    if(client.call(request)){
        ROS_INFO("Response from Server: %s", request.response.feedbadk.c_str());
    }else {
        ROS_ERROR("Failed to call server greetings");
    }
    return 0;

}

5. CMakeList.txt 和 package.xml

3. param_demo

#include<ros/ros.h>

int main(int argc, char **argv){
    ros::init(argc, argv, "param_demo");
    ros::NodeHandle nh;
    int parameter1, parameter2, parameter3, parameter4, parameter5;
    
    //Get Param的三种方法
    //① ros::param::get()获取参数“param1”的value，写入到parameter1上
    bool ifget1 = ros::param::get("param1", parameter1);
    
    //② ros::NodeHandle::getParam()获取参数，与①作用相同
    bool ifget2 = nh.getParam("param2",parameter2);
    
    //③ ros::NodeHandle::param()类似于①和②
    //但如果get不到指定的param，它可以给param指定一个默认值(如33333)
        nh.param("param3", parameter3, 33333);
    
    if(ifget1)
        ROS_INFO("Get param1 = %d", parameter1);
    else
        ROS_WARN("Didn't retrieve param1");
    if(ifget2)
        ROS_INFO("Get param2 = %d", parameter2);
    else
        ROS_WARN("Didn't retrieve param2");
    if(nh.hasParam("param3"))
        ROS_INFO("Get param3 = %d", parameter3);
    else
        ROS_WARN("Didn't retrieve param3");


    //Set Param的两种方法
    //① ros::param::set()设置参数
    parameter4 = 4;
    ros::param::set("param4", parameter4);

    //② ros::NodeHandle::setParam()设置参数
    parameter5 = 5;
    nh.setParam("param5",parameter5);
    
    ROS_INFO("Param4 is set to be %d", parameter4);
    ROS_INFO("Param5 is set to be %d", parameter5);


    //Check Param的两种方法
    //① ros::NodeHandle::hasParam()
    bool ifparam5 = nh.hasParam("param5");

    //② ros::param::has()
    bool ifparam6 = ros::param::has("param6");

    if(ifparam5) 
        ROS_INFO("Param5 exists");
    else
        ROS_INFO("Param5 doesn't exist");
    if(ifparam6) 
        ROS_INFO("Param6 exists");
    else
        ROS_INFO("Param6 doesn't exist");


    //Delete Param的两种方法
    //① ros::NodeHandle::deleteParam()
    bool ifdeleted5 = nh.deleteParam("param5");

    //② ros::param::del()
    bool ifdeleted6 = ros::param::del("param6");
    

    if(ifdeleted5)
        ROS_INFO("Param5 deleted");
    else
        ROS_INFO("Param5 not deleted");
    if(ifdeleted6)
        ROS_INFO("Param6 deleted");
    else
        ROS_INFO("Param6 not deleted");


    ros::Rate rate(0.3);
    while(ros::ok()){
        int parameter = 0;
        
        ROS_INFO("=============Loop==============");
        //roscpp中尚未有ros::param::getallparams()之类的方法
        if(ros::param::get("param1", parameter))
            ROS_INFO("parameter param1 = %d", parameter);
        if(ros::param::get("param2", parameter))
            ROS_INFO("parameter param2 = %d", parameter);
        if(ros::param::get("param3", parameter))
            ROS_INFO("parameter param3 = %d", parameter);
        if(ros::param::get("param4", parameter))
            ROS_INFO("parameter param4 = %d", parameter);
        if(ros::param::get("param5", parameter))
            ROS_INFO("parameter param5 = %d", parameter);
        if(ros::param::get("param6", parameter))
            ROS_INFO("parameter param6 = %d", parameter);
        rate.sleep();
    }
}