[ROS]（02）创建＆编译ROS软件包Package

  文章只是个人学习过程中学习笔记，主要参考ROS教程¹。

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先阅读这篇文章：
[ROS]（01）创建ROS工作空间：https://blog.csdn.net/CynalFly/article/details/125617470

1. 概述

  packages是在ROS中整理和组织的主要单元，是在ROS中能建立及分享的最小单元。

在编译时，catkin编译系统会递归的查找和编辑src文件目录下的每一个package。故可以把几个package放在同一个文件夹下。

2. package结构

  ROS软件包package遵循共同的结构，如下图所示。package目录下的文件的命名都是约定成俗的。其中只有 CMakeLists.txt 和 package.xml 是必需项，其他都是根据需求决定的。

• CMakeLists.txt:：包含CMake构建文件，定义package的包名、源文件、依赖、目标文件等编译规则；
• package.xml：包含了 package 的描述信息和依赖关系，并记录版本、维护者、许可证等有关软件包的信息；
• scripts：可执行脚本，Python脚本(.py)，shell脚本(.sh)；
• src：源文件C++
• include：C++头文件
• msg：存放消息文件（.msg）
• srv：存放服务文件（.srv）
• action：存放动作文件（.action）
• launch：存放launch文件（.launch或.xml），可一次运行多个节点；
• config：配置信息；

3. 创建软件包Package

  创建一个package，需要在ROS（catkin）工作空间中的src文件夹目录下，使用catkin_create_pkg脚本来创建。命令格式：
catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3][...][dependn]

package_name：包名，要创建的软件的名称（必须）
depend:依赖，依赖的其他软件包，例如std_msgs、rospy、roscpp等（非必须）

  举例：创建一个名为beginner_tutorials的新软件包，软件包依赖std_msgs、rospy、roscpp。在终端中输入如下命令：

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

std_msgs：是ROS给我们定义好的一些标准的数据结构。
rospy：是ROS给我们提供的一系列的python接口。
roscpp：是ROS给我们提供的c++的编程接口。

  成功后，将在src目录下创建一个名为beginner_tutorials的文件夹，在该文件夹下的package.xml文件和一个CMakeLists.txt文件已经填写好了。

4. 编译软件包Package

  编译（build）一个package，需要在ROS（catkin）工作空间目录下，使用catkin_make编译。在终端中输入如下命令：

cd ~/catkin_ws
catkin_make
catkin_make install  # （可选）

  上述该命令可以一次性编译ROS工作空间所有软件包packages。如果只想编译特定的 packages，命令格式：

catkin_make -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES="package1;package2"

• package1 和 package2 为包名
• 使用此指令后，在同一窗口下，直接使用catkin_make还是会只编译一个包

  举例：编译软件包packagebeginner_tutorials。在终端中输入如下命令：

catkin_make -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=”beginner_tutorials”

  如果想恢复编译所有软件包，在终端中输入如下命令：

catkin_make -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=""

5. package的命令行工具

  随着ROS软件包的增多，中使用Linux内置的命令行工具（如cd、ls等）进行切换目录和查找文件时，可能会非常繁琐。因此ROS提供了专门的命令行工具（Command-line Tolls）来简化这些操作。
  rospack：
  rospack命令可以获取软件包package的有关信息。常见的命令包括：

• rospack find [package] ：返回package的绝对路径

• rospack depends1 [package]：返回一个package的一级依赖 list
• rospack depends [package]：返回一个package的所有直接和间接依赖 list
• rospack depends-on [package]：返回依赖于指定package的所有packages list

• rospack list | grep <package-name> <package-dir>：返回包含指定包名或包路径的package list

上述命令的package可以缺省，则认为是当前目录的所有依赖；但这有个前提就是当前目录包含package.xml。如果不包含时则返回信息：[rospack] Error：no package given。

  roscd：
  roscd可以直接切换到ROS软件包，它和Linux系统的cd的区别，请看：
  [ROS]roscd和cd的区别：https://blog.csdn.net/CynalFly/article/details/125519428

  rosls：
  rosls可以直接lsROS软件包的内容。用法：rosls [package]。

查看ROS所有的命令行工具：http://wiki.ros.org/ROS/CommandLineTools

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1. ROS.otg. ROS教程[EB/OL]. 2020-12-22[2022-7-5].
   http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials. ︎