ROS 系列學習教程(總目錄)
ROS2 系列學習教程(總目錄)

1. 構造函數

public:Node(const std::string & node_name, const NodeOptions & options = NodeOptions());Node(const std::string & node_name, const std::string & namespace_, const NodeOptions & options = NodeOptions());
protected:Node(const Node & other, const std::string & sub_namespace);

2. 節點名稱相關

獲取節點名稱

const char *get_name() const;

獲取節點名空間

const char *get_namespace() const;

獲取包含名空間和名稱的全名

const char *get_fully_qualified_name() const;

獲取當前 ROS 2 系統中所有活躍節點的名稱列表

std::vector<std::string> get_node_names() const;

獲取 ROS 2 系統中當前活躍的 主題（Topic）和 服務（Service）的名稱及其關聯的消息或服務類型

std::map<std::string, std::vector<std::string>> get_topic_names_and_types() const;
std::map<std::string, std::vector<std::string>> get_service_names_and_types() const;

獲取指定節點提供的所有服務名稱及其對應的服務類型列表

std::map<std::string, std::vector<std::string>>
get_service_names_and_types_by_node(const std::string & node_name,const std::string & namespace_) const;

3. 獲取log對象句柄

rclcpp::Logger get_logger() const;

4. 回調組相關

回調組是ROS 2中管理回調函數執行的重要機制，它允許開發者控制不同回調之間的執行關系。（后面會詳細介紹）

創建并返回一個回調組指針

rclcpp::CallbackGroup::SharedPtr create_callback_group(// 指定回調組的類型，枚舉值，決定回調組如何被調度執行rclcpp::CallbackGroupType group_type,// 決定是否自動將這個回調組添加到與節點關聯的執行器(executor)中bool automatically_add_to_executor_with_node = true);

遍歷節點中的所有回調組，并對每個有效的回調組執行給定的函數

void for_each_callback_group(const  node_interfaces::NodeBaseInterface::CallbackGroupFunction & func);

5. Topic發布與訂閱

創建并返回一個發布者指針

std::shared_ptr<PublisherT>
create_publisher(const std::string & topic_name,const rclcpp::QoS & qos,const PublisherOptionsWithAllocator<AllocatorT> & options =PublisherOptionsWithAllocator<AllocatorT>()
);

參數說明：

topic_name 是topic的名字

qos 是服務質量策略設置（后面會詳細介紹）

options 高級選項配置。（高級應用場景）

使用示例：

auto node = std::make_shared<rclcpp::Node>("my_node");
// 創建一個發布者，發布 String 類型消息到 "/chatter" 主題
auto publisher = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("/chatter",rclcpp::QoS(10).reliable()  // QoS 配置// 使用默認的 options
);

創建并返回一個訂閱者指針

std::shared_ptr<SubscriptionT>
create_subscription(const std::string & topic_name,const rclcpp::QoS & qos,CallbackT && callback,const SubscriptionOptionsWithAllocator<AllocatorT> & options =SubscriptionOptionsWithAllocator<AllocatorT>(),typename MessageMemoryStrategyT::SharedPtr msg_mem_strat = (MessageMemoryStrategyT::create_default())
);

參數說明：

topic_name 是topic的名字

qos 是服務質量策略設置（后面會詳細介紹）

callback 是回調函數。

options 高級選項配置。（高級應用場景）

msg_mem_strat 用于設置消息內存策略。（高級應用場景）

使用示例：

auto node = std::make_shared<rclcpp::Node>("subscriber_node");
auto callback = [](const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg) {  // Lambda 回調RCLCPP_INFO(node->get_logger(), "Received: %s", msg->data.c_str());
};// 創建一個訂閱者，接收 String 類型消息
auto subscription = node->create_subscription<std_msgs::msg::String>("/chatter",rclcpp::QoS(10),callback// 使用默認的 options 和 msg_mem_strat
);

統計當前訂閱到指定主題（Topic）的發布者（Publisher）數量

size_t count_publishers(const std::string & topic_name) const;

使用場景

1. 動態拓撲監控

   • 檢查某個主題是否有發布者，避免訂閱“無人發布”的主題。
   • 示例：機器人傳感器主題 /lidar/data 的發布者是否在線。

2. 條件性邏輯

   • 根據發布者數量決定是否啟用某些功能。

   if (node->count_publishers("/cmd_vel") > 0) {// 安全地訂閱 /cmd_vel，因為有發布者存在
   }
   

3. 調試與日志

   • 記錄主題的發布者數量變化，診斷通信問題。

統計當前有多少訂閱者（Subscribers）正在訂閱指定的主題（Topic）

size_t count_subscribers(const std::string & topic_name) const;

使用場景

1. 動態發布決策

   • 檢查是否有訂閱者，避免無意義的數據發布（節省資源）

   if (node->count_subscribers("/sensor_data") > 0) {publisher->publish(data);  // 只在有訂閱者時發布
   }
   

2. 調試與監控

   • 診斷通信問題（例如訂閱者未正確連接）。
   • 日志記錄訂閱者數量變化。

3. 條件性初始化

   • 延遲初始化資源密集型組件，直到有訂閱者存在。

6. Service服務端與客戶端

創建Service客戶端

template<typename ServiceT>
typename rclcpp::Client<ServiceT>::SharedPtr
create_client(const std::string & service_name,const rmw_qos_profile_t & qos_profile = rmw_qos_profile_services_default,rclcpp::CallbackGroup::SharedPtr group = nullptr);

參數說明：

service_name ：服務名稱

qos_profile ：服務質量（QoS）配置，默認值為 rmw_qos_profile_services_default（ROS 2 默認的服務 QoS）

group：回調組的智能指針，默認值為 nullptr

使用示例：

// 假設有一個服務類型：example_interfaces::srv::AddTwoInts
auto client = node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("/add_two_ints");// 發送請求
auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
request->a = 2;
request->b = 3;
auto future = client->async_send_request(request);

創建Service服務端

template<typename ServiceT, typename CallbackT>
typename rclcpp::Service<ServiceT>::SharedPtr
create_service(const std::string & service_name,CallbackT && callback,const rmw_qos_profile_t & qos_profile = rmw_qos_profile_services_default,rclcpp::CallbackGroup::SharedPtr group = nullptr);

參數說明：

service_name ：服務名稱

callback：Service的處理函數

qos_profile ：服務質量（QoS）配置，默認值為 rmw_qos_profile_services_default（ROS 2 默認的服務 QoS）

group：回調組的智能指針，默認值為 nullptr

使用示例：

auto node = std::make_shared<rclcpp::Node>("my_node");// 定義回調函數
auto callback = [](const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response> response
) {response->sum = request->a + request->b;
};// 創建服務
auto service = node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("/add_two_ints", callback);

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