使用ROS的cpp客户端库写程序

以下，是针对roscpp客户端库的常用API进行必要的说明。

ros::init

• ros::init函数的节点名参数可在运行时覆盖

ros::NodeHandle

• ros::NodeHandle对象是程序用于和ROS系统交互的主要机制
• ros::NodeHandle类维护一个引用计数，仅仅在第一次NodeHandle对象创建时，才会在节点管理器注册新的节点。同样，只有当所有NodeHandle对象都销毁后，节点才会注销

ros::Publisher

• 如果想从同一个节点发布关于多个不同话题的消息，需要为每个话题创建一个独立的ros::Publisher对象
• advertise函数返回一个Publisher对象，这个对象可调用publish函数，向特定话题发布消息
• Arguments of publish is msg object, whose type must be consensus with the template argument of advertise. For example:

nh.advertise< std_msgs::String >( "topic", 1000 );// ...std_msgs::String msg;// ...topic_pub.publish( msg );

ros::ok

• 检查程序作为ROS节点是否仍处于运行良好的状态
• 使ros::ok返回false的几个原因：
  
  • 对节点使用了rosnode kill命令
  • 向程序发送了一个终止信号（Ctrl-C）
  • 以相同的名字启动了其他节点
• ros::init给Ctrl-C终止信号放置了一个句柄，用它来发起正常的关机程序。其过程是Ctrl-C可以被用来使ros::ok返回false，但不会立刻终止程序。如果在程序退出前完成一些必要的收尾工作，如写日志文件、保存结果，这个设计是很重要的。
  注：运行ORB-SLAM2的ROS版本时，就充分利用了这一功能。实际上，这个功能是必要的。当更改成普通的C++程序时，发出Ctrl-C信号后，程序直接就终止了，而无法在退出程序前保存内存中的数据

ros::Rate( rate_in_hz ) & ros::Rate::sleep

• sleep方法在程序中产生延迟，延迟的持续时间用来阻止循环的迭代速率超过指定的速率，这里是rate_in_hz赫兹。没有这种控制，程序会以计算机允许的最快速度发布消息，这样会占满发布和订阅的序列，并且浪费计算和网络资源
• ros::Rate对象相对于简单的固定延迟，如sleep，其优势在于，ros::Rate可以考虑循环中其他部分消耗的时间。如果每个迭代包含复杂计算，通过该计算所消耗的时间应该从延迟中减除

关于回调函数

• 发布和订阅消息的一个重要区别是，订阅者节点无法知道消息什么时候到达。为了应对这一事实，必须把响应收到消息事件的代码放到回调函数里
• 订阅者回调函数的一般形式：

void function_name( const package_name::type_name& msg ){}

• 注：返回类型为void。这样安排是合理的，因为调用此函数是ROS的工作，返回值也要交给ROS，所以用户程序无法获得返回值，非void的返回值类型也就没有意义了

给ROS控制权

• ros::spinOnce
  
  • 要求ROS执行所有挂起的回调函数，然后将控制权返回给用户
• ros::spin
  
  • 要求ROS等待并且执行回调函数，直到这个节点关机。
  • 注：相当于一个while ( true )循环
• ros::ok和while的组合
  
  • 作用同ros::spin
  • 选用策略：程序除了响应回调函数，还有其他的重复性工作要做吗？如果答案是“否”，那么使用ros::spin；否则，合理的选择是写一个循环，做其他需要做的事情，并且周期性地调用ros::spinOnce来处理回调

while ( ros::ok( ) ){    ros::spinOnce( );}

• 订阅者程序中常见的一个错误是不小心地忽略了调用ros::spinOnce和ros::spin。在这种情况下，ROS永远没有机会执行回调函数。忽略ros::spin会导致程序在开始运行后不久就退出。忽略ros::spinOnce使程序表现得好像没有接收到任何消息