eCal 基础安装和使用

news2024/11/25 5:44:31

参考文章：
自动驾驶通信中间件ecal源码分析—1. 什么是ecal

1、安装

使用官网提供的指令安装

主要参考官网进行安装， https://eclipse-ecal.github.io/ecal/index.html
主要这里兼容的主要系统：
Ubuntu 18.04
Ubuntu 20.04
Ubuntu 22.04
这里我使用的是树莓派安装的ubuntu18.04
使用官网提供的指令直接安装：

sudo add-apt-repository ppa:ecal/ecal-latest
sudo apt-get update
sudo apt-get install ecal

安装完成后测试：

在 Ubuntu 上从终端调用该应用程序定期将一些文本打印到终端。在后台，应用程序创建了一个主题人员并向其发送数据：

ecal_sample_person_snd

接收部分：订阅者订阅了主题人员并将其接收的所有数据打印到终端：

ecal_sample_person_rec

运行过程：
在这里插入图片描述

2、基础demo hello word

（1）、事前准备：

需要安装protobuf通信组件
可以参考之前的文章：https://editor.csdn.net/md/?articleId=127388599
这里按照官网的教程直接使用下面的指令进行安装即可：

sudo apt install cmake g++ libprotobuf-dev protobuf-compiler

（2）、建立目录文件

需要一个bulid文件夹，一个cmake文件和一个main文件：

mkdir bulid
touch main.cpp CMakelists.txt

.
├── bulid/
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
在这里插入图片描述

（3）、cmake：

安装cmake：
参考：https://editor.csdn.net/md/?articleId=126542158
可以直接使用指令安装：

sudo apt install cmake

sudo cmake --version

Cmakelists文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
set(CMAKE_FIND_PACKAGE_PREFER_CONFIG ON)

project(hello_world_snd)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

find_package(eCAL REQUIRED)

set(source_files
  main.cpp
)

add_executable(${PROJECT_NAME} ${source_files})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
  eCAL::core
)

（4）、测试cmake

cd bulid
cmake ..

a、遇到cmake执行报错：
在这里插入图片描述

CMake Error at CMakeLists.txt:4 (project):
No CMAKE_CXX_COMPILER could be found.

CMAKE_CXX_COMPILER 没有找到；原因是没有安装gcc和g++编译环境。
解决：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential

安装上就行了。

b、遇到Cmake问题报错2
在这里插入图片描述

CMake Error at /usr/share/cmake-3.22/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake:230 (message):
Could NOT find Protobuf (missing: Protobuf_LIBRARIES Protobuf_INCLUDE_DIR)
Call Stack (most recent call first):
/usr/share/cmake-3.22/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake:594 (_FPHSA_FAILURE_MESSAGE)
/usr/share/cmake-3.22/Modules/FindProtobuf.cmake:650 (FIND_PACKAGE_HANDLE_STANDARD_ARGS)
/usr/lib/aarch64-linux-gnu/cmake/eCAL/eCALConfig.cmake:67 (find_package)
CMakeLists.txt:9 (find_package)

这里是说没有找到protobuf，需要先进行安装

sudo apt install cmake g++ libprotobuf-dev protobuf-compiler

安装完成后解决了。

（5）、消息发布端main.cpp

代买实现了一个ecal的发布器，按照延时发布消息。

#include <ecal/ecal.h>
#include <ecal/msg/string/publisher.h>

#include <iostream>
#include <thread>

int main(int argc, char** argv)
{
  // 初始化eCAL。我们的进程的名字是"Hello World Publisher"
  eCAL::Initialize(argc, argv, "Hello World Publisher");

  // 创建在主题“hello_world_topic”上发布的字符串发布器
  eCAL::string::CPublisher<std::string> publisher("hello_world_topic");

  // 创建一个计数器，这样我们的消息就会发生变化
  int counter = 0;

  // 无限循环(使用eCAL::Ok()将使我们能够从另一个应用程序优雅地关闭Process)
  while (eCAL::Ok())
  {
    // 创建带有计数器的消息并将其发布到主题
    std::string message = "Hello World " + std::to_string(++counter);
    std::cout << "Sending message: " << message << std::endl;
    publisher.Send(message);

    // Sleep 500 ms
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
  }

  // finalize eCAL API
  eCAL::Finalize();
}

编写好main文件后：

cd bulid
cmake ..
make
./hello_world_snd

应该问题不大，最后的结果：
在这里插入图片描述
官网对代码的解释：

第 1 行包含基本的 eCAL 标头。 当我们要发布原始字符串时，第 2 行包含 eCAL 字符串发布服务器。 eCAL 支持多种消息格式。
第 10 行初始化了 eCAL。 在使用 API 之前，始终必须初始化 eCAL。 我们的eCAL流程的名称将是“Hello World Publisher”。 进程运行后，此名称将在 eCAL 监视器中可见。
第 13 行创建一个 eCAL 发布服务器。 eCAL 进程可以创建多个发布者（和多个订阅者）。 我们发布的主题将是“hello_world_topic”。
从第 20 行开始的 while 循环将导致无限发布循环。 eCAL 支持停止信号;当 eCAL 进程停止时，将返回 false。eCAL::Ok()
第 25 行将发布我们的消息并将其发送到已订阅该主题的其他 eCAL 进程。
第 32 行取消初始化 eCAL。应始终在应用程序退出之前执行此操作。

（6）、消息接收部分

这里需要新建一个和上文消息发布的目录一致的另一个目录

消息接收部分的cmake文件：

make_minimum_required(VERSION 3.0)
set(CMAKE_FIND_PACKAGE_PREFER_CONFIG ON)

project(hello_world_rec)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

find_package(eCAL REQUIRED)

set(source_files
  main.cpp
)

add_executable(${PROJECT_NAME} ${source_files})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
  eCAL::core
)

消息接收部分的main代码：

#include <ecal/ecal.h>
#include <ecal/msg/string/subscriber.h>

#include <iostream>
#include <thread>

// 接收消息的回调函数
void HelloWorldCallback(const std::string& message)
{
  std::cout << "Received Message: " << message << std::endl;
}

int main(int argc, char** argv)
{
  // 初始化eCAL
  eCAL::Initialize(argc, argv, "Hello World Subscriber");

  // 创建监听“hello_world_topic”的订阅者
  eCAL::string::CSubscriber<std::string> subscriber("hello_world_topic");

  // 设置回调
  subscriber.AddReceiveCallback(std::bind(&HelloWorldCallback, std::placeholders::_2));

  // Just don't exit
  while (eCAL::Ok())
  {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
  }

  // finalize eCAL API
  eCAL::Finalize();
}

编译运行

cd bulid
cmake ..
make

（7）、测试运行

打开两个终端，先运行发布消息，然后另一个终端运行订阅程序：
发布

./hello_world_snd

订阅

./hello_world_rec

可以看到通信成功
在这里插入图片描述

3、eCal 发布订阅 protobuf

使用字符串非常适合具有文本表示形式的简单数据。 但是数据通常会更加复杂，因此需要某种协议来定义数据的结构。
使用Google protobuf，因为：
它解决了如何为您序列化和反序列化数据的问题
您可以获得开箱即用的向下兼容性（如果您遵循指南）
它由谷歌维护，API稳定
eCAL监视器可以显示数据的良好反射视图

新建一个文件目录：

mkdir protobuf_rec protobuf_snd proto_messages

在这里插入图片描述

首先需要先制作一个protobuf文件，打开 proto_messages/hello_world.proto：

syntax = "proto3";

package proto_messages;

message HelloWorld
{
  string name      = 1;
  uint32 id        = 2;
  string msg       = 3;
}

(1)、数据发送端

cmake文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
set(CMAKE_FIND_PACKAGE_PREFER_CONFIG ON) # 如果未指定任何模式，则告诉 find_package() 在“模块”模式之前尝试“配置”模式。

project(protobuf_snd) # 指定project name

set(CMAKE_CXX_STANDARD 14) # 指定C++版本
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON) # 设置指定的C++编译器版本是必须的，如果不设置，或者为OFF，则指定版本不可用时，会使用上一版本。

find_package(eCAL REQUIRED) # 查找依赖包 eCAL
find_package(Protobuf REQUIRED) # 查找依赖包 Protobuf

set(source_files
  main.cpp
)

set(protobuf_files
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../proto_messages/hello_world.proto
)

add_executable(${PROJECT_NAME} ${source_files}) # 添加一个可执行文件构建目标

PROTOBUF_TARGET_CPP(${PROJECT_NAME} ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../proto_messages/ ${protobuf_files}) # 链接到目标头文件和源文件

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}   # 将目标文件与库文件进行链接。
  eCAL::core
  protobuf::libprotobuf
)

源文件main.cpp

#include <ecal/ecal.h>
#include <ecal/msg/protobuf/publisher.h>

#include <iostream>
#include <thread>

#include "hello_world.pb.h"

int main(int argc, char** argv)
{
  // 初始化eCAL并创建一个protobuf发布者
  eCAL::Initialize(argc, argv, "Hello World Protobuf Publisher");
  eCAL::protobuf::CPublisher<proto_messages::HelloWorld> publisher("hello_world_protobuf");

  // 要求用户输入他的名字
  std::cout << "Please enter your name: ";
  std::string name;
  std::getline(std::cin, name);

  unsigned int id = 0;

  // 无限循环(使用eCAL::Ok()将使我们能够从另一个应用程序优雅地关闭Process)
  while (eCAL::Ok())
  {
    // 让用户输入消息
    std::cout << "Type the message you want to send: ";
    std::string message;
    std::getline(std::cin, message);

    // 创建一个protobuf消息对象
    proto_messages::HelloWorld hello_world_message;
    hello_world_message.set_name(name);
    hello_world_message.set_msg (message);
    hello_world_message.set_id  (id++);

    // 发送消息
    publisher.Send(hello_world_message);
    std::cout << "Sent message!" << std::endl << std::endl;
  }

  // finalize eCAL API
  eCAL::Finalize();
}

(2)、数据接收端

cmake文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
set(CMAKE_FIND_PACKAGE_PREFER_CONFIG ON)

project(protobuf_rec)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

find_package(eCAL REQUIRED)
find_package(Protobuf REQUIRED)

set(source_files
  main.cpp
)

set(protobuf_files
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../proto_messages/hello_world.proto
)

add_executable(${PROJECT_NAME} ${source_files})

PROTOBUF_TARGET_CPP(${PROJECT_NAME} ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../proto_messages/ ${protobuf_files})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
  eCAL::core
  protobuf::libprotobuf
)

源文件main.cpp

#include <ecal/ecal.h>
#include <ecal/msg/protobuf/subscriber.h>

#include <iostream>
#include <thread>

#include "hello_world.pb.h"

void HelloWorldCallback(const proto_messages::HelloWorld& hello_world_msg)
{
  std::cout << hello_world_msg.name() << " sent a message with ID "
            << hello_world_msg.id() << ":" << std::endl
            << hello_world_msg.msg() << std::endl << std::endl;
}

int main(int argc, char** argv)
{
  // 初始化eCAL并创建一个protobuf订阅者
  eCAL::Initialize(argc, argv, "Hello World Protobuf Subscriber");
  eCAL::protobuf::CSubscriber<proto_messages::HelloWorld> subscriber("hello_world_protobuf");

  // 设置回调
  subscriber.AddReceiveCallback(std::bind(&HelloWorldCallback, std::placeholders::_2));

  // 不要退出
  while (eCAL::Ok())
  {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
  }

  // finalize eCAL API
  eCAL::Finalize();
}

(3)、测试运行

cd bulid
cmake ..
make

./protobuf_snd

./protobuf_rec

在这里插入图片描述

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