ROS節(jié)點是什么 如何誕生的

** 一個節(jié)點的誕生**

在建立連接之前，首先要有節(jié)點。

節(jié)點就是一個獨立的程序，它運行起來后就是一個普通的進(jìn)程，與計算機(jī)中其它的進(jìn)程并沒有太大區(qū)別。

一個問題是：ROS中為什么把一個獨立的程序稱為“節(jié)點”

這是因為ROS沿用了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中“節(jié)點”的概念。

在一個網(wǎng)絡(luò)中，例如互聯(lián)網(wǎng)，每一個上網(wǎng)的計算機(jī)就是一個節(jié)點。前面我們看到的客戶端、服務(wù)器這樣的稱呼，也是從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中借用的。

下面來看一下節(jié)點是如何誕生的。我們在第一次使用ROS時，一般都會照著官方教程編寫一個talker和一個listener節(jié)點，以熟悉ROS的使用方法。

我們以talker為例，它的部分代碼如下。

#include "ros/ros.h"
int main(int argc, char **argv)
{
  /* You must call one of the versions of ros::init() before using any other part of the ROS system. */
  ros::init(argc, argv, "talker");
  ros::NodeHandle n;

main函數(shù)里首先調(diào)用了init()函數(shù)初始化一個節(jié)點，該函數(shù)的定義在init.cpp文件中。

當(dāng)我們的程序運行到init()函數(shù)時，一個節(jié)點就呱呱墜地了。

而且在出生的同時我們還順道給他起好了名字，也就是"talker"。

名字是隨便起的，但是起名是必須的。

我們進(jìn)入init()函數(shù)里看看它做了什么，代碼如下，看上去還是挺復(fù)雜的。它初始化了一個叫g(shù)_global_queue的數(shù)據(jù)，它的類型是CallbackQueuePtr。

這是個相當(dāng)重要的類，叫“回調(diào)隊列”，后面還會見到它。init()函數(shù)還調(diào)用了network、master、this_node、file_log、param這幾個命名空間里的init初始化函數(shù)各自實現(xiàn)一些變量的初始化，這些變量都以g開頭，例如g_host、g_uri，用來表明它們是全局變量。

其中，network::init完成節(jié)點主機(jī)名、IP地址等的初始化，master::init獲取master的URI、主機(jī)號和端口號。

this_node::init定義節(jié)點的命名空間和節(jié)點的名字，沒錯，把我們給節(jié)點起的名字就存儲在這里。file_log::init初始化日志文件的路徑。

void init(const M_string& remappings, const std::string& name, uint32_t options)
{
  if (!g_atexit_registered) {
    g_atexit_registered = true;
    atexit(atexitCallback);
  }
  if (!g_global_queue) {
    g_global_queue.reset(new CallbackQueue);
  }
  if (!g_initialized) {
    g_init_options = options;
    g_ok = true;
    ROSCONSOLE_AUTOINIT;
    // Disable SIGPIPE
#ifndef WIN32
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
#else
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsaData);
#endif
    check_ipv6_environment();
    network::init(remappings);
    master::init(remappings);
    // names:: namespace is initialized by this_node
    this_node::init(name, remappings, options);
    file_log::init(remappings);
    param::init(remappings);
    g_initialized = true;
  }
}

完成初始化以后，就進(jìn)入下一步ros::NodeHandle n定義句柄。

我們再進(jìn)入node_handle.cpp文件，發(fā)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)NodeHandle::NodeHandle調(diào)用了自己的construct函數(shù)。然后，順藤摸瓜找到construct函數(shù)，它里面又調(diào)用了ros::start()函數(shù)。

沒錯，我們又繞回到了init.cpp文件。

ros::start()函數(shù)主要實例化了幾個重要的類，如下。

完成實例化后馬上又調(diào)用了各自的start()函數(shù)，啟動相應(yīng)的動作。

這些都做完了以后就可以發(fā)布或訂閱消息了。

一個節(jié)點的故事暫時就到這了。

TopicManager::instance()- >start();
ServiceManager::instance()- >start();
ConnectionManager::instance()- >start();
PollManager::instance()- >start();
XMLRPCManager::instance()- >start();