一、Publisher節點

“節點” 是一個連線著ROS框架的可執行檔案，這裡我們用C++寫一個publisher節點 (命名為”talker”) ，不斷地釋出一條資訊。

首先進入包目錄的src資料夾：

roscd beginner_tutorials
cd src

然後建立一個名為'talker.cpp'的檔案，內容為：

/*
"ros/ros.h"裡面包含了ROS系統內最常用的一些標頭檔案，包含此檔案，便可以使用ROS的核心功能。
*/
#include "ros/ros.h"

/*
"std_msgs/String"是由std_msgs包自動生成的標頭檔案，定義了String資訊型別，包含此檔案，我們就可以使用String型別
*/
 
 
#include "std_msgs/String.h"

#include <sstream>

/**
 * This tutorial demonstrates simple sending of messages over the ROS system.
 */
int main(int argc, char **argv)
{
  /**
  * ros::init()函式需要兩個系統命令列引數argc和argv，
  * 由此可以執行命令列傳來的任何ROS引數和節點的重新命名

  * 第三個引數是節點的名字，
  * 注意這裡只能使用基本命名，
  * 即名字裡不能含有'/'

  * 在使用ROS的其他部分之前，你必須呼叫ros::init()
  **/
 

  ros::init(argc, argv, "talker");

  /**
   * NodeHandle 是節點同ROS系統交流的主要介面
   * NodeHandle 在構造的時候會完整地初始化本節點 
   * NodeHandle 析構的時候會關閉此節點
   */
  ros::NodeHandle n;

  /**
   * 我們通過advertise() 函式指定我們如何在給定的topic上釋出資訊
   * 它會觸發對ROS master的呼叫，master會記錄話題釋出者和訂閱者
   * 在advertise()函式執行之後，master會通知每一個訂閱此話題的節點
   * 兩節點間由此可以建立直接的聯絡

   * advertise()會返回一個Publisher物件，使用這個物件的publish方法我們就可以在此話題上釋出資訊
   * 當返回的Publisher物件的所有引用都被銷燬的時候，本節點將不再是該話題的釋出者

   * 此函式是一個帶模板的函式，需要傳入具體的型別進行例項化
   * 傳入的型別就是要釋出的資訊的型別，在這裡是String

   * 第一個引數是話題名稱

   * 第二個引數是資訊佇列的長度，相當於資訊的一個緩衝區
   * 在我們釋出資訊的速度大於處理資訊的速度時
   * 資訊會被快取在先進先出的資訊佇列裡
   */
 

  ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);

  /**
   * Rate loop_rate()構造了一個Rate類的物件
   * 用來指定我們釋出資訊的頻率，單位為hz，即每秒多少次
   * 在我們呼叫Rate物件的sleep（）方法之前，資訊釋出的頻率不會發生變化
  **/
  ros::Rate loop_rate(10);

  /**
   * 一個記錄我們釋出的資訊數量的計數器
   * 它用來為每條資訊產生不一樣的字串
   * 如'1 message','2 message'這樣
   */
  int count = 0;

  /**
   * roscpp預設會構造一個咱SIGINT的處理器來處理系統訊號
   * 當出現以下情況之一的時候ros:ok()會返回false：
   *   1.接受到了一個SIGINT訊號(Ctrl-C)
   *   2.在程式中呼叫了ros::shutdown()
   *   3.所有的ros::NodeHandle物件及引用都被銷燬
  **/
  while (ros::ok())
  {
    /**
     * 這是一個message物件，我們向其中填入資料，然後可以釋出它
     */
    std_msgs::String msg;

    /**
     * 我們釋出的資訊的格式為"hello world 1/2/3..."
     */
    std::stringstream ss;
    ss << "hello world " << count;
    msg.data = ss.str();

    /**
     * ROS_INFO是對ROS系統對printf/cout的替代
     */
    ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());

    /**
     * publish()函式用來發布資訊
     * 資訊型別必須為前一步例項化advertised()時使用的模板引數的型別
     * 這裡為String
     */
    chatter_pub.publish(msg);

    /**
     * 在這個簡單的應用中，我們沒有使用任何回撥函式
     * 所以ros::spinOnce()的呼叫不是必須的
     * 但是一直在程式碼裡呼叫ros::spinOnce()是個好習慣
     * 它可以保證你指定的回撥函式會被呼叫
     */
    ros::spinOnce();

    /**
     * 呼叫Rate物件的sleep方法來使我們前面指定的資訊釋出頻率10Hz生效
     */
    loop_rate.sleep();
    ++count;
  }
  return 0;
}

各語句的功能如註釋所示，不再講解。

二、Subscriber節點

Publisher節點寫完，我們有了資訊的釋出者，接下來我們寫一個Subcriber節點來接收資訊。

同樣在beginner_tutorials包目錄的src資料夾下，建立一個名為'listener.cpp的檔案，內容為：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

/**
 * 傳給NodeHandle.subscribe()的回撥函式
 * 它的引數是一個share_ptr型別的只能指標，功能這裡不細講
 */
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "listener");

  ros::NodeHandle n;

  /**
   * 引數1：話題名稱
   * 引數2：資訊佇列長度
   * 引數3：回撥函式，每當一個資訊到來的時候，這個函式會被呼叫
   * 返回一個ros::Subscriber類的物件，當此物件的所有引用都被銷燬是，本節點將不再是該話題的訂閱者
   */
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
  /**
   * 呼叫ros::spin()函式，進入一個迴圈
   * 不斷地接受資訊，然後執行回撥函式，知道ros::ok()返回false
   */ 
  ros::spin();

  return 0;
}

程式碼比較簡單，功能如註釋所示。

三、構建專案

1、修改CMakeList.txt

繼續使用我們上一節使用的自己建立的beginner_tutorial包。

此包的CMakeLists.txt檔案應該如下所示（移除不必要的註釋之後）：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(beginner_tutorials)

## Find catkin and any catkin packages
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs genmsg)

## Declare ROS messages and services
add_message_files(DIRECTORY msg FILES Num.msg)
add_service_files(DIRECTORY srv FILES AddTwoInts.srv)

## Generate added messages and services
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

## Declare a catkin package
catkin_package()

我們需要新增以下內容：

include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS})

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(talker beginner_tutorials_generate_messages_cpp)

add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(listener beginner_tutorials_generate_messages_cpp)

最終的CMakeLists.txt應該像這樣：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(beginner_tutorials)

## Find catkin and any catkin packages
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs genmsg)

## Declare ROS messages and services
add_message_files(FILES Num.msg)
add_service_files(FILES AddTwoInts.srv)

## Generate added messages and services
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

## Declare a catkin package
catkin_package()

## Build talker and listener
include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS})

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(talker beginner_tutorials_generate_messages_cpp)

add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(listener beginner_tutorials_generate_messages_cpp)

這將建立兩個可執行檔案talker和listenner，預設存放於~/catkin_ws/devel/lib/<package name>。

2、解釋

add_dependencies(talker
beginner_tutorials_generate_messages_cpp
)

add_dependencies宣告某CMake target對另外的CMake target的依賴。

這確保了在我們使用某個包裡定義的資訊型別之前生成它們的標頭檔案。在我們使用其他包的資訊型別的時候，也要新增類似這樣的依賴。例如再新增一條：

add_dependencies(talker
  beginner_tutorials_generate_messages_cpp
  roscpp_generate_messages_cpp
  )

3、構建

進入我們工作空間的頂層目錄執行：

catkin_make  

等待一會兒專案即可構建成功。

四、執行節點

首先要啟動ROS：

roscore

然後進入工作目錄將包匯出到全域性：

cd ~/catkin_ws
source ./devel/setup.bash

執行talker節點：

rosrun beginner_tutorials talker 

將看到類似於：

[ INFO] [1461049103.046522470]: hello world 0
[ INFO] [1461049103.146694944]: hello world 1
[ INFO] [1461049103.246582083]: hello world 2
[ INFO] [1461049103.346603146]: hello world 3
[ INFO] [1461049103.446525742]: hello world 4
[ INFO] [1461049103.546518768]: hello world 5

執行listener節點：

rosrun beginner_tutorials listener 

將看到類似於：

[ INFO] [1461049221.914537834]: I heard: [hello world 3]
[ INFO] [1461049222.014228659]: I heard: [hello world 4]
[ INFO] [1461049222.114193464]: I heard: [hello world 5]
[ INFO] [1461049222.214291045]: I heard: [hello world 6]
[ INFO] [1461049222.314210593]: I heard: [hello world 7]
[ INFO] [1461049222.414272158]: I heard: [hello world 8]

節點執行成功。