ROS学习笔记9-创建ros消息和服务

该节内容主要来自于官方文档的两个小节：
1.使用rosed来编辑
2.创建ros消息的服务

先来看rosed：

1. rosed
   rosed命令是rosbash的一部分，使用rosed可以直接编辑包中的一个文件，而无需键入文件所在的全路径，用法如下：

   $ rosed [package_name] [filename]
   

   例如我们想编辑roscpp包下的Logger.msg，则输入如下命令：

   $ rosed roscpp Logger.msg
   

   则会使用vim打开Logger.msg进入编辑状态。
   同时，rosed支持使用tab键实现自动完成功能，用法如下：

   $ rosed [package_name] <tab><tab>
   

   例如：

   $ rosed roscpp <tab><tab>
   

   注意：两个tab和包名之间有空格。
   会列出roscpp包中的所有的文件：

   Empty.srv                   roscpp.cmake
   genmsg_cpp.py               roscppConfig.cmake
   gensrv_cpp.py               roscppConfig-version.cmake
   GetLoggers.srv              roscpp-msg-extras.cmake
   Logger.msg                  roscpp-msg-paths.cmake
   msg_gen.py                  SetLoggerLevel.srv
   package.xml
   

   并且，rosed还可以指定编辑器，默认的采用vim编辑器，可以通过设置~/.bashrc文件中的环境变量来指定编辑器：
   例如输入如下命令将编辑器设置为nano编辑器。

   export EDITOR='nano -w'
   

   也可以使用如下命令设置为gedit：

   export EDITOR='gedit -w'
   

2. msg和srv文件介绍
   • msg：msg文件是ros中描述msg消息成员的文本文件，他可以生成不同语言中的消息代码。
   • srv：srv文件是ros中描述服务类型成员的文本文件，他包含请求和响应两部分。

   msg文件每行包含一个类型和一个变量名：
   其中，变量类型可以为如下类型：

   • int8, int16, int32, int64 (以及uint)
   • float32, float64
   • string
   • time, duration
   • 其他消息类型
   • 变长度以及定长度的数组[]

   此外还有一个特殊类型，头类型（Header),Header类型包含一个时间戳和坐标轴信息，这些信息在ＲＯＳ中很常用。一个典型的ｒｏｓ消息定义如下：

    Header header
     string child_frame_id
     geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
     geometry_msgs/TwistWithCovariance twist
   

   srv文件定义与msg类似，也是由不同行组成，每行包含一个变量类型和一个变量名，不过srv包含请求（request）和响应（response）两个部分，该两部分用一行三短杠---分隔开。例如：

   int64 A
   int64 B
   ---
   int64 Sum
   

   在上面的例子中：A和B是请求，Sum是响应。

3. 使用msg
   1. 创建msg
      比如使用如下命令可以在之前的示例包里创建一个新msg：

      $ roscd beginner_tutorials
      $ mkdir msg
      $ echo "int64 num" > msg/Num.msg
      

      该msg只有一行，当然也可以创建一个更复杂的msg

      string first_name
      string last_name
      uint8 age
      uint32 score
      

      然后，为了确保该msg文件能被转化为其他语言的代码，需要检查package.xml中如下两行存在且未被注释掉：（查看之后发现默认是注释掉的）

      <build_depend>message_generation</build_depend>
        <exec_depend>message_runtime</exec_depend>
      

      在编译期间，我们需要启用message_generation，在运行期间，我们需要启用message_runtime。
      然后使用你最喜爱的编辑器打开CMakeLists.txt（可以使用rosed）
      然后在find_package中添加message_generation的条目：

      ## Find catkin macros and libraries
      ## if COMPONENTS list like find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS xyz)
      ## is used, also find other catkin packages
      find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
        roscpp
        rospy
        std_msgs
        message_generation
      )
      

      同时，确保在运行时依赖中也添加了该消息的依赖：

      catkin_package(
      #  INCLUDE_DIRS include
      #  LIBRARIES begginner_tutorials
      #  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs
      #  DEPENDS system_lib
      CATKIN_DEPENS message_runtime
      )
      

      找到添加消息文件的代码段：

      # add_message_files(
      #   FILES
      #   Message1.msg
      #   Message2.msg
      # )
      

      取消注释并添加该消息文件名：

      add_message_files(
        FILES
        Num.msg
      )
      

      确保generate_message被调用：

      generate_messages(
        DEPENDENCIES
        std_msgs
      )
      

   2. 查看msg的信息
      定义信息之后，可以用rosmsg命令来查看消息的信息：

      $ rosmsg show [message type]
      

      例如，对于上述定义的信息，用如下命令：

      $ rosmsg show beginner_tutorials/Num
      

      可以看到返回为：

      int64 num
      

      也可以不写全路径，如果你不记得该消息在哪个包下面，可以这样写：

      $ rosmsg show Num
      

      返回为：

      [beginner_tutorials/Num]:
      int64 num
      

4. 使用srv
   1. 　创建srv
      类似于msg，我们先创建一个srv的文件夹：

      $ roscd beginner_tutorials
      $ mkdir srv
      

      可以在其中手动写一个srv文件，也可以将其他地方的srv文件复制过来，在此处介绍一个ros下面复制文件的命令，roscp，该命令用法如下：

      $ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]
      

      然后我们将rospy_tutorials包中的srv文件复制过来：

      $ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv
      

      同时在package.xml中启用message_generation和message_runtime（该步与msg相同）。

      然后在find_package的调用中增加message_generation（与msg中相同）。
      不同的是在add_service_files的调用中要添加与服务对应的条目。

      add_service_files(
        FILES
        AddTwoInts.srv
      )
      

   2. 查看srv的信息
      与rosmsg类似，ros也提供了rossrv来查看srv服务相关的信息：
      例如：

      $ rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts
      

      返回：

      int64 a
      int64 b
      ---
      int64 sum
      

      也可以不加路径：

      $ rossrv show AddTwoInts
      [beginner_tutorials/AddTwoInts]:
      int64 a
      int64 b
      ---
      int64 sum
      
      [rospy_tutorials/AddTwoInts]:
      int64 a
      int64 b
      ---
      int64 sum

5. 通用步骤（个人感觉应该该节改名为编译步骤）
   如果进行完了如上步骤，然后就可以编译这些msg和srv，取消CMakeLists.txt中以下几行的注释：

   generate_messages(
     DEPENDENCIES
     std_msgs
   )
   

   然后运行catkin_make进行编译：

   # In your catkin workspace
   $ roscd beginner_tutorials
   $ cd ../..
   $ catkin_make install
   $ cd -
   

   则会将msg和srv文件编译成其他语言的代码。例如，对于msg，C++的头文件会包含在~/catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/中；
   python的源文件会包含在~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages/beginner_tutorials/msg中；
   ~/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/中。
   srv文件对于C++会和msg文件生成的源文件在统一文件夹中，而python和lisp的srv文件生成的文件会在单独的srv文件夹中，该文件夹与msg文件夹在同一个目录下。
   看一个C++的msg头文件：

   // Generated by gencpp from file begginner_tutorials/Num.msg
   // DO NOT EDIT!
   
   #ifndef BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H
   #define BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H
   
   #include <string>
   #include <vector>
   #include <map>
   
   #include <ros/types.h>
   #include <ros/serialization.h>
   #include <ros/builtin_message_traits.h>
   #include <ros/message_operations.h>
   
   namespace begginner_tutorials
   {
   template <class ContainerAllocator>
   struct Num_
   {
     typedef Num_<ContainerAllocator> Type;
   
     Num_()
       : num(0)  {
       }
     Num_(const ContainerAllocator& _alloc)
       : num(0)  {
     (void)_alloc;
       }
   
      typedef int64_t _num_type;
     _num_type num;
   
     typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> > Ptr;
     typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const> ConstPtr;
   
   }; // struct Num_
   
   typedef ::begginner_tutorials::Num_<std::allocator<void> > Num;
   
   typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num > NumPtr;
   typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num const> NumConstPtr;
   
   // constants requiring out of line definition
   
   template<typename ContainerAllocator>
   std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> & v)
   {
   ros::message_operations::Printer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >::stream(s, "", v);
   return s;
   }
   
   } // namespace begginner_tutorials
   
   namespace ros
   {
   namespace message_traits
   {
   
   // BOOLTRAITS {'IsFixedSize': True, 'IsMessage': True, 'HasHeader': False}
   // {'std_msgs': ['/opt/ros/kinetic/share/std_msgs/cmake/../msg'], 'begginner_tutorials': ['/home/shao/catkin_ws/src/begginner_tutorials/msg']}
   
   // !!!!!!!!!!! ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_parsed_fields', 'constants', 'fields', 'full_name', 'has_header', 'header_present', 'names', 'package', 'parsed_fields', 'short_name', 'text', 'types']
   
   template <class ContainerAllocator>
   struct IsFixedSize< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
     : TrueType
     { };
   
   template <class ContainerAllocator>
   struct IsFixedSize< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
     : TrueType
     { };
   
   template <class ContainerAllocator>
   struct IsMessage< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
     : TrueType
     { };
   
   template <class ContainerAllocator>
   struct IsMessage< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
     : TrueType
     { };
   
   template <class ContainerAllocator>
   struct HasHeader< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
     : FalseType
     { };
   
   template <class ContainerAllocator>
   struct HasHeader< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
     : FalseType
     { };
   
   template<class ContainerAllocator>
   struct MD5Sum< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
   {
     static const char* value()
     {
       return "57d3c40ec3ac3754af76a83e6e73127a";
     }
   
     static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
     static const uint64_t static_value1 = 0x57d3c40ec3ac3754ULL;
     static const uint64_t static_value2 = 0xaf76a83e6e73127aULL;
   };
   
   template<class ContainerAllocator>
   struct DataType< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
   {
     static const char* value()
     {
       return "begginner_tutorials/Num";
     }
   
     static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
   };
   
   template<class ContainerAllocator>
   struct Definition< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
   {
     static const char* value()
     {
       return "int64 num\n\
   ";
     }
   
     static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
   };
   
   } // namespace message_traits
   } // namespace ros
   
   namespace ros
   {
   namespace serialization
   {
   
     template<class ContainerAllocator> struct Serializer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
     {
       template<typename Stream, typename T> inline static void allInOne(Stream& stream, T m)
       {
         stream.next(m.num);
       }
   
       ROS_DECLARE_ALLINONE_SERIALIZER
     }; // struct Num_
   
   } // namespace serialization
   } // namespace ros
   
   namespace ros
   {
   namespace message_operations
   {
   
   template<class ContainerAllocator>
   struct Printer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
   {
     template<typename Stream> static void stream(Stream& s, const std::string& indent, const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>& v)
     {
       s << indent << "num: ";
       Printer<int64_t>::stream(s, indent + "  ", v.num);
     }
   };
   
   } // namespace message_operations
   } // namespace ros
   
   #endif // BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H
   

   还是挺复杂的。