【ROS】详解ROS文件系统

news2024/11/14 11:27:46

参考:ROS入门笔记(七):详解ROS文件系统 - 少云清的文章 - 知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/338042120

ROS文件目录
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这里的软件包指的是src下的文件夹,因为在ROS下创建软件包的流程如下:
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把软件包名字定下来后,还需要添加依赖,最后才能成一个软件包,然后再编写代码文件。
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CMake、CMakeLists.txt 和 make、Makefile
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Catkin

Catkin 是 ROS(Robot Operating System)中用于构建和管理软件包的构建系统,它在 ROS 的工作空间中负责处理项目的编译、安装和依赖关系管理。以下是关于 Catkin 编译系统的详细介绍:

### 1. 定义
Catkin 是 ROS 1.x 和 ROS 2.x 的默认构建系统,基于 CMake,并提供了一些 ROS 特有的功能。它允许用户以模块化的方式组织和管理 ROS 软件包。

### 2. 主要特点
- **基于 CMake**:Catkin 使用 CMake 作为基础,可以利用 CMake 的强大功能,同时为 ROS 开发提供了一些方便的扩展。
- **工作空间概念**:Catkin 采用工作空间(workspace)的概念,允许用户将多个软件包组织在一个目录下,便于管理和编译。
- **依赖管理**:Catkin 可以自动处理包之间的依赖关系,确保在编译时按照正确的顺序构建软件包。
- **支持多种语言**:尽管主要用于 C++ 和 Python,但 Catkin 也支持其他语言的集成。

### 3. 工作流程
使用 Catkin 编译系统的基本工作流程如下:

1. **创建工作空间**:
   ```bash
   mkdir -p ~/catkin_ws/src
   cd ~/catkin_ws/src


2. **创建软件包**:
   使用 `catkin_create_pkg` 命令创建新软件包。例如:
   ```bash
   catkin_create_pkg my_package std_msgs rospy roscpp


3. **编写 CMakeLists.txt 和 package.xml**- `CMakeLists.txt`:定义包的构建规则、依赖和目标。
   - `package.xml`:描述包的信息(如名称、版本、依赖关系等)。

4. **编译工作空间**:
   使用 `catkin_make` 或 `catkin build` 命令编译工作空间:
   ```bash
   cd ~/catkin_ws
   catkin_make


5. **源环境设置**:
   编译完成后,需要源环境,以便使用新编译的软件包:
   ```bash
   source devel/setup.bash


### 4. Catkin 的命令
- `catkin_make`:这是 Catkin 的默认编译命令,适用于较简单的工作空间。
- `catkin build`:这是更灵活的命令,支持并行编译和更多选项,适用于更复杂的工作空间。

### 5. 优缺点
- **优点**- 便于管理大型项目和模块化代码。
  - 自动处理依赖关系。
  - 与 CMake 集成,提供强大的构建功能。
  - 提供良好的社区支持和文档。

- **缺点**- 对于小型项目来说,可能显得过于复杂。
  - 学习曲线相对较陡,特别是对 CMake 不熟悉的用户。

### 6. 适用场景
Catkin 适用于 ROS 软件包的开发和管理,尤其是需要多个软件包相互依赖的复杂项目。无论是开发机器人应用、传感器驱动,还是实现算法,Catkin 都提供了良好的支持。

### 总结
Catkin 编译系统是 ROS 开发中的一个核心组成部分,帮助开发者高效地构建和管理 ROS 软件包。它通过 CMake 提供强大的构建能力,同时简化了包的依赖管理,是 ROS 项目开发中不可或缺的工具。

catkin_make 和 catkin的区别:

关系:Catkin 是一个构建系统,而 catkin_make 是使用 Catkin 进行构建的一个命令行工具。
可以将 Catkin 看作是整个构建框架,而 catkin_make 是在这个框架内执行构建操作的工具。

使用场景:在开发 ROS 软件包时,
开发者通常会使用 catkin_make 来构建工作空间中的所有软件包,
借助 Catkin 提供的功能来管理依赖和构建过程。

CMake 的全称是 “Cross Platform Make”
CMake 是一个跨平台的构建系统,用于管理软件的编译过程。它通过平台无关的配置文件(CMakeLists.txt)生成特定于平台的构建文件(如 Unix 系统上的 Makefile 或 Windows 系统上的 Visual Studio 项目文件)。

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