ROS学习之二：ROS文件系统及软件包

基本概念

软件包（Packages）	包是ROS代码的组织单元，每个软件包都可以包含程序库、可执行文件、脚本或其他构件
清单（Manifest）	清单是对软件包的描述，它用于定义软件包之间的依赖观关系，并记录有关软件包的信息，如版本、维护者、许可证等

创建软件包

catkin软件包由以下部分组成：

提供软件包元信息且符合catkin规范的package.xml文件
catkin版本的CMakeList.txt文件
自己的目录（要求在同一个目录下不能有嵌套的或多个软件包存在）

一个简单的软件包示例为：

my_package/
    CMakeList.txt
    package.xml

开发catkin软件包的推荐方法是使用catkin工作空间，一个简单的工作空间示例为：

workspace_folder/        -- WORKSPACE
  src/                   -- SOURCE SPACE
    CMakeLists.txt       -- 'Toplevel' CMake file, provided by catkin
    package_1/
      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_1
      package.xml        -- Package manifest for package_1
    ...
    package_n/
      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_n
      package.xml        -- Package manifest for package_n

例如在workspace_folder工作空间文件夹下的名为my_package的软件包层次结构如下：

创建软件包的具体流程为：

为软件包创建目录（假设当前路路径为~/Documents）

mkdir -p catkin_ws/src

注：上面创建的catkin_ws是一个ROS工作空间，在“ROS学习之一：ROS安装”的第5部分已经介绍了ROS工作空间的创建方法，一个ROS工作空间中可以包含多个软件包

在创建的目录（~/Documents/catkin_ws/src）中创建软件包，该软件包依赖于std_msgs、roscpp及rospy

catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

上述命令创建了一个名为beginner_turorials的文件夹，这个文件夹里面包含一个package.xml文件和一个CMakeLists.txt文件，这两个文件都已经部分填写了执行catkin_create_pkg命令时提供的信息

构建catkin工作区并生效配置文件

在catkin_ws（工作空间）目录下执行下述命令（注意，创建软件包在工作空间文件夹的src文件夹中，而执行catkin_make命令在工作空间文件夹中）

catkin_make

待工作空间构建完成后，将工作空间添加到ROS环境中，即对工作空间中devel文件夹内生成的配置文件setup.bash执行source命令：

source ~/Documets/catkin_ws/devel/setup.bash

此时使用rospack find命令可以查找到创建的软件包所在路径

通过rospack depends1命令可以查询软件包的一级依赖包

软件包中还包含自动生成的package.xml文件，可以对文件中的注释和未使用的标签进行清理，使之更为简洁

注：采用以上方法添加工作空间到ROS环境，将在系统重启后实效，可将上述命令加入到文件~/.bashrc末尾，则每次系统运行前自动添加工作空间到ROS环境中（类似于安装ROS时添加环境变量）

构建软件包

在catkin工作空间文件夹(此处为~/Documets/catkin_ws）中，可以使用catkin_make命令可以对软件包进行编译

在catkin工作空间文件夹中，build目录是构建空间的默认位置，同时camke和make也是在此被调用来配置和构建软件包；devel目录是开发空间的默认位置，在安装软件包之前，在此可以存放可执行文件和库

基础命令

rospack find [package_name]	返回软件包的所在路径
rospack depends1 [package_name]	查询软件包的一级依赖包
roscd [locationname]	直接切换目录到某个软件包或软件包集当中
rosls [locationname]	直接按软件包的名称执行ls命令（无需绝对路径）
catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]	创建软件包及指出其依赖的软件包
catkin_make [make_targets] [-DCMAKE_VARIABLES=...]	编译软件包