编写一个简单的服务和客户端（C++）

 

背景

当节点使用服务进行通信时，发送数据请求的节点称为客户端节点，响应请求的节点称为服务节点。请求和响应的结构由.srv文件确定。

这里使用的例子是一个简单的整数加法系统；一个节点请求两个整数之和，另一个节点响应结果。

任务

1 创建包

导航到上一教程ros2_ws中创建的目录。

回想一下，包应该在src目录中创建，而不是在工作区的根目录中。导航到ros2_ws/src并创建一个新包：

ros2 pkg create --build-type ament_cmake cpp_srvcli --dependencies rclcpp example_interfaces

cpp_srvcli您的终端将返回一条消息，验证您的包及其所有必需文件和文件夹的创建。

该--dependencies参数将自动将必要的依赖行添加到package.xml和CMakeLists.txt。 是包含.srv 文件的example_interfaces包，您需要构建请求和响应：

int64 a
int64 b
---
int64 sum

前两行是请求的参数，破折号下面是响应。

1.1 更新package.xml

由于您--dependencies在包创建期间使用了该选项，因此无需手动将依赖项添加到package.xml或CMakeLists.txt。

不过，与往常一样，请确保将描述、维护者电子邮件和姓名以及许可证信息添加到package.xml.

<description>C++ client server tutorial</description>
<maintainer email="[e-mail]">Your Name</maintainer>
<license>Apache License 2.0</license>

2 编写服务节点

在ros2_ws/src/cpp_srvcli/src目录中，创建一个名为的新文件add_two_ints_server.cpp，并将以下代码粘贴到其中：

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"#include <memory>void add(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;RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",request->a, request->b);RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}int main(int argc, char **argv)
{rclcpp::init(argc, argv);std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints.");rclcpp::spin(node);rclcpp::shutdown();
}

2.1 检查代码

前两条#include语句是您的包依赖项。

该add函数将请求中的两个整数相加，并将总和提供给响应，同时使用日志通知控制台其状态。

void add(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;RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",request->a, request->b);RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}

该main函数逐行完成以下任务：

• 初始化 ROS 2 C++ 客户端库：

  rclcpp::init(argc, argv);
  

• 创建一个名为 的节点add_two_ints_server：

  std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");
  

• 创建一个以add_two_ints该节点命名的服务，并使用以下方法自动在网络上通告它&add：

  rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =
  node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);
  

• 准备好后打印一条日志消息：

  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints.");
  

• 旋转节点，使服务可用。

  rclcpp::spin(node);
  

2.2 添加可执行文件

该add_executable宏生成一个可执行文件，您可以使用 运行。添加以下代码块以创建名为 的可执行文件：ros2 runCMakeLists.txtserver

add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server
rclcpp example_interfaces)

因此可以找到可执行文件，将以下行添加到文件末尾之前：ros2 runament_package()

install(TARGETS
  server
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

您现在可以构建包，获取本地安装文件并运行它，但我们首先创建客户端节点，以便您可以看到完整的系统在工作。

3 编写客户端节点

在ros2_ws/src/cpp_srvcli/src目录中，创建一个名为的新文件add_two_ints_client.cpp，并将以下代码粘贴到其中：

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"#include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <memory>using namespace std::chrono_literals;int main(int argc, char **argv)
{rclcpp::init(argc, argv);if (argc != 3) {RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "usage: add_two_ints_client X Y");return 1;}std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();request->a = atoll(argv[1]);request->b = atoll(argv[2]);while (!client->wait_for_service(1s)) {if (!rclcpp::ok()) {RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");return 0;}RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");}auto result = client->async_send_request(request);// Wait for the result.if (rclcpp::spin_until_future_complete(node, result) ==rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS){RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Sum: %ld", result.get()->sum);} else {RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Failed to call service add_two_ints");}rclcpp::shutdown();return 0;
}

3.1 检查代码

与服务节点类似，以下代码行创建节点，然后为该节点创建客户端：

std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");
rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");

接下来，创建请求。它的结构是由.srv前面提到的文件定义的。

auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
request->a = atoll(argv[1]);
request->b = atoll(argv[2]);

该while循环给客户端 1 秒的时间来搜索网络中的服务节点。如果找不到，它将继续等待。

RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");

如果客户端被取消（例如，通过您进入Ctrl+C终端），它将返回一条错误日志消息，表明它被中断。

RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");return 0;

然后客户端发送请求，节点旋转直到收到响应或失败。

3.2 添加可执行文件

返回CMakeLists.txt为新节点添加可执行文件和目标。从自动生成的文件中删除一些不必要的样板后，您的文件CMakeLists.txt应该如下所示：

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(cpp_srvcli)find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(example_interfaces REQUIRED)add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server
  rclcpp example_interfaces)add_executable(client src/add_two_ints_client.cpp)
ament_target_dependencies(client
  rclcpp example_interfaces)install(TARGETS
  server
  client
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})ament_package()

4 构建并运行

在构建之前，最好rosdep在工作区的根目录 ( ros2_ws) 中运行以检查是否缺少依赖项：

Linux苹果系统视窗

rosdep install -i --from-path src --rosdistro galactic -y

导航回工作区的根目录，ros2_ws并构建新包：

Linux苹果系统视窗

colcon build --packages-select cpp_srvcli

打开一个新终端，导航到ros2_ws并获取安装文件：

Linux苹果系统视窗

. install/setup.bash

现在运行服务节点：

ros2 run cpp_srvcli server

终端应返回以下消息，然后等待：

[INFO] [rclcpp]: Ready to add two ints.

打开另一个终端，再次从内部获取安装文件ros2_ws。启动客户端节点，后跟任意两个以空格分隔的整数：

ros2 run cpp_srvcli client 2 3

例如，如果您选择2和3，客户端将收到如下响应：

[INFO] [rclcpp]: Sum: 5

返回到运行服务节点的终端。您将看到它在收到请求和收到的数据以及发回的响应时发布了日志消息：

[INFO] [rclcpp]: Incoming request
a: 2 b: 3
[INFO] [rclcpp]: sending back response: [5]

在服务器终端中输入Ctrl+C以停止节点旋转。