ros::spin ros::spinOnce使用细节

简介: ros::spin ros::spinOnce使用细节

1 ros::spin()

代码示例

Person.msg

string name
uint8  age
uint8  sex
uint8 unknown = 0
uint8 male    = 1
uint8 female  = 2

person_publisher.cpp

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"
int main(int argc, char **argv)
{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "person_publisher");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Publisher,发布名为/person_info的topic,消息类型为learning_topic::Person,队列长度10
    ros::Publisher person_info_pub = n.advertise<learning_topic::Person>("/person_info", 10);
    // 设置循环的频率
    ros::Rate loop_rate(1);
    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
        // 初始化learning_topic::Person类型的消息
      learning_topic::Person person_msg;
    person_msg.name = "Tom";
    person_msg.age  = 18;
    person_msg.sex  = learning_topic::Person::male;
        // 发布消息
    person_info_pub.publish(person_msg);
        ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
          person_msg.name.c_str(), person_msg.age, person_msg.sex);
        // 按照循环频率延时
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

person_subscriber.cpp

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"
// 接收到订阅的消息后,会进入消息回调函数
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
       msg->name.c_str(), msg->age, msg->sex);
}
int main(int argc, char **argv)
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "person_subscriber");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Subscriber,订阅名为/person_info的topic,注册回调函数personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info", 10, personInfoCallback);
    // 循环等待回调函数
    ros::spin();
    return 0;
}

程序执行流程分析:

  1. 消息发布器在一个while里面一直循环发送“person_msg”到话题(topic)/person_info上。
  2. 消息订阅器一旦知道/person_info上面有person_msg,就会将这person_msg作为参数传入callback函数中,但是此时还没有执行callback函数,而是把callback函数放到了一个回调函数队列中。
  3. 所以当发布器不断发送person_msg到/person_info上面时,就会有相应的callback函数进入队列中,它们函数名一样,只是实参不一样。

那什么时候处理回调函数队列中的回调函数了?这就是 ros::spin() 需要做的工作了。

  1. 对于spin函数,一旦进入spin函数,它就不会返回了,也不继续往后执行了,相当于它在自己的函数里面死循环了(直到ctrl+c 或者程序终止的时候才退出)。
  2. 主要的工作,就是不断的检查回调函数队列里面是否有callback函数存在,如果有的话,它就会马上去执行callback函数。如果没有的话,它就会阻塞,不会占用CPU。

2 ros::spinOnce()

消息publish跟上面一样,这里用ros::spinOnce改写subscriber程序

person_subscriber.cpp

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"
// 接收到订阅的消息后,会进入消息回调函数
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
       msg->name.c_str(), msg->age, msg->sex);
}
int main(int argc, char **argv)
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "person_subscriber");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Subscriber,订阅名为/person_info的topic,注册回调函数personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info", 10, personInfoCallback);
#if 0
    // 循环等待回调函数
    ros::spin();
#endif
  ros::Rate loop_rate(5);
    while (ros::ok())
    {
        ros::spinOnce();
        loop_rate.sleep(); //配合执行频率,sleep一段时间,然后进入下一个循环。
    }
    return 0;
}

回调函数的队列的创建和上面的分析是一样的,这里讲一讲ros::spinOnce() 的处理流程:

  1. 当spinOnce函数被调用时,spinOnce就会调用回调函数队列中第一个callback函数,此时callback函数被执行。
  2. spinOnce函数执行一次后,接着执行下面的语句。不像spin函数,进入到自己的内部循环,不往下执行。
  3. 等到下次spinOnce函数又被调用时,回调函数队列中第二个callback函数就会被调用,以此类推。

那我们如何控制执行的速度了,也就是执行的频率。从上面的实例中,我们看到了:

ros::Rate loop_rate(5); 设置执行频率

loop_rate.sleep(); 配合执行频率,sleep一段时间,然后进入下一个循环。

通过这样的设置,我们就可以设计自己的监听频率了,而不用完全被动的接收topic了。

3 区别

上面其实已经分析到了一个主要区别

  • ros::spin()被动的接收topic,或者说纯粹的接收topic.
  • ros::spinOnce()可以根据自己的需求设置接收频率。更加主动灵活。
ros::Rate loop_rate(10);
while(ros::ok())
{
// can add some function
ros::spinOnce();
loop_rate.sleep();
}


如果退化成下面这样的化,其实和ros::spin()是一样的。
```c
while(ros::ok())
{
    ros::spinOnce();
}

从上面的对比中,其实可以看出,ros::spin()和ros::spinOnce() 还有一个重要的区别就是:

ros::spinOnce() 可以配合其它函数,一起放在while循环中处理。也就是说,当程序中除了响应回调函数还有其他重复性工作的时候,那就在循环中做那些工作,然后调用ros::spinOnce()。


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