ROS机器人操作系统的安装、配置与初级教程 14

编写简单的服务器和客户端 (C++)

简介: 本教程介绍如何用 C++ 编写服务器 Service 和客户端 Client 节点。

难度: 初级

下节: 测试简单的Service和Client

编写简单的服务器和客户端

• C++
• Python

本实验仅实现了C++版本，对Python版本感兴趣可以自行学习。

1 编写Service节点

这里，我们将创建一个简单的service节点(add_two_ints_server)，该节点将接收到两个整形数字，并返回它们的和。

进入先前你在catkin workspace教程中所创建的beginner_tutorials包所在的目录：

$ cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials

请确保已经按照 新建AddTwoInts.srv 教程的步骤创建了本教程所需要的srv（确保选择了对应的编译系统catkin）。

1.1 代码

在 beginner_tutorials 包中创建src/add_two_ints_server.cpp文件，并复制粘贴下面的代码：

    #include "ros/ros.h"    #include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"    bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request  &req,             beginner_tutorials::AddTwoInts::Response &res)    {      res.sum = req.a + req.b;      ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);      ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);      return true;    }    int main(int argc, char **argv)    {      ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server");      ros::NodeHandle n;      ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add);      ROS_INFO("Ready to add two ints.");      ros::spin();      return 0;    }

1.2 代码解释

现在，让我们来逐步分析代码。

    #include "ros/ros.h"    #include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

beginner_tutorials/AddTwoInts.h是由编译系统自动根据我们先前创建的 srv 文件生成的对应该 srv 文件的头文件。

    bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request  &req,             beginner_tutorials::AddTwoInts::Response &res)

这个函数提供两个int值求和的服务，int值从request里面获取，而返回数据装入response内，这些数据类型都定义在srv文件内部，函数返回一个boolean值。

    {      res.sum = req.a + req.b;      ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);      ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);      return true;    }

现在，两个int值已经相加，并存入了response。然后一些关于request和response的信息被记录下来。最后，service完成计算后返回true值。

      ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add);

这里，service已经建立起来，并在ROS内发布出来。

2 编写Client节点

2.1 代码

在 beginner_tutorials 包中创建src/add_two_ints_client.cpp文件，并复制粘贴下面的代码：

    #include "ros/ros.h"    #include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"    #include <cstdlib>    int main(int argc, char **argv)    {      ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client");      if (argc != 3)      {        ROS_INFO("usage: add_two_ints_client X Y");        return 1;      }      ros::NodeHandle n;      ros::ServiceClient client = n.serviceClient<beginner_tutorials::AddTwoInts>("add_two_ints");       beginner_tutorials::AddTwoInts srv;       srv.request.a = atoll(argv[1]);       srv.request.b = atoll(argv[2]);       if (client.call(srv))       {         ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum);       }       else       {        ROS_ERROR("Failed to call service add_two_ints");         return 1;       }      return 0;     }

2.2 代码解释

现在，让我们来逐步分析代码。

      ros::ServiceClient client = n.serviceClient<beginner_tutorials::AddTwoInts>("add_two_ints");

这段代码为add_two_ints service创建一个client。ros::ServiceClient 对象待会用来调用service。

      beginner_tutorials::AddTwoInts srv;      srv.request.a = atoll(argv[1]);      srv.request.b = atoll(argv[2]);

这里，我们实例化一个由ROS编译系统自动生成的service类，并给其request成员赋值。一个service类包含两个成员request和response。同时也包括两个类定义Request和Response。

       if (client.call(srv))

这段代码是在调用service。由于service的调用是模态过程（调用的时候占用进程阻止其他代码的执行），一旦调用完成，将返回调用结果。如果service调用成功，call()函数将返回true，srv.response里面的值将是合法的值。如果调用失败，call()函数将返回false，srv.response里面的值将是非法的。

3 编译节点

再来编辑一下 beginner_tutorials 里面的CMakeLists.txt，文件位于~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/CMakeLists.txt，并将下面的代码添加在文件末尾：

源码链接：https://raw.github.com/ros/catkin_tutorials/master/create_package_srvclient/catkin_ws/src/beginner_tutorials/CMakeLists.txt

   add_executable(add_two_ints_server src/add_two_ints_server.cpp)   target_link_libraries(add_two_ints_server ${catkin_LIBRARIES})   add_dependencies(add_two_ints_server beginner_tutorials_gencpp)   add_executable(add_two_ints_client src/add_two_ints_client.cpp)   target_link_libraries(add_two_ints_client ${catkin_LIBRARIES})   add_dependencies(add_two_ints_client beginner_tutorials_gencpp)

这段代码将生成两个可执行程序add_two_ints_server和add_two_ints_client，这两个可执行程序默认被放在你的devel space 下的包目录下，默认为~/catkin_ws/devel/lib/share/<package name>。你可以直接调用可执行程序，或者使用rosrun命令去调用它们。它们不会被装在/bin目录下，因为当你在你的系统里安装这个包的时候，这样做会污染PATH变量。如果你希望在安装的时候你的可执行程序在PATH变量里面，你需要设置一下install target，请参考：catkin/CMakeLists.txt

关于CMakeLists.txt文件更详细的描述请参考：catkin/CMakeLists.txt

现在运行catkin_make命令：

# In your catkin workspacecd ~/catkin_wscatkin_make

如果你的编译过程因为某些原因而失败：

• 确保你已经依照先前的 新建 AddTwoInts.srv 教程里的步骤完成操作。

现在你已经学会如何编写简单的服务器 Service 和客户端 Client，开始测试简单的Service和Client吧。