VScode debug ROS cpp程序设置 断点调试

感觉实用记得帮忙点个赞哈！！！！

说明
在vscode下面配置用于ROS项目开发的环境，通过vscode的debug可以断点调试程序，配置过程虽然有点繁琐但并不是特别复杂，需要更改地方并不是很多。

配置步骤简述：

１．在命令行执行命令：　　catkin_make -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=Yes
２．在c_cpp_properties.json文件添加一行：　"compileCommands": "${workspaceFolder}/build/compile_commands.json"
３．生成task.json文件　通过Ctrl+shift+P按键
４．在launch.json中更改可执行文件路径，即更改“program”项（需二进制可执行文件）
５．在launch.json中添加一行：　"preLaunchTask": "catkin_make", ///////// 这个重要，需要与task中的label相同
６.在CMakeLists.txt文件中添加一行：　SET(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)

下面开始详细介绍
插件的安装：
　　通过vscode　左侧的EXTENSIONS　安装ros插件　ｃ++插件
生成c_cpp_properties.json文件，添加路径
　　当在cpp代码中的 #include <…> 这句话有下划线警示时，意思是提示你找不到文件路径，这时将鼠标光标放在该下划线处，点击“黄色灯泡”，点击edit c_cpp_properties.json选项，vscode会自动在配置文件夹中新建.vscode/文件夹，同时在里面初始化了c_cpp_properties.json文件，可以在该文件的includePath：选项中添加路径。c_cpp_properties.json文件在下面有详细展示。
　　
一、设置编译命令
由于我们使用了#include，使用debug时找不到该文件路径，
用命令行编译我们写的c++代码，同时输出编译信息文件，这里以ROS为例

catkin_make -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=Yes

这个命令会输出一个compile_commands.json文件在ROS工作空间的build文件夹下面
然后在c_cpp_properties.json文件添加下面一段话

"compileCommands": "${workspaceFolder}/build/compile_commands.json"

修改后完整的c_cpp_properties.json文件如下所示：

{
    "configurations": [
        {
            "browse": {
                "databaseFilename": "",
                "limitSymbolsToIncludedHeaders": true
            },
            "includePath": [
                "/home/jack/test_ws/devel/include/**",
                "/opt/ros/kinetic/include/**",
                "/usr/include/**",
                "/opt/ros/kinetic/include"
            ],
            "name": "ROS",
            "intelliSenseMode": "gcc-x64",
            "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
            "cStandard": "c11",
            "cppStandard": "c++17",
            "compileCommands": "${workspaceFolder}/build/compile_commands.json"
        }
    ],
    "version": 4
}

这样，就基本可以找到全部头文件了。

二、配置task.json
按Ctrl+shift+P进入命令模式，键入tasks: Configure Task，选择　cmake:build　选项生成task.json文件。该文件是为了每次电机debug按钮是先预编译一些程序，建议复制下面的代码替换掉自动生成的task.json文件

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "catkin_make", //代表提示的描述性信息
            "type": "shell",  //可以选择shell或者process,如果是shell代码是在shell里面运行一个命令，如果是process代表作为一个进程来运行
            "command": "catkin_make",//这个是我们需要运行的命令
            "args": [],//如果需要在命令后面加一些后缀，可以写在这里，比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”
            "group": {"kind":"build","isDefault":true},
            "presentation": {
                "reveal": "always"//可选always或者silence，代表是否输出信息
            },
            "problemMatcher": "$msCompile"
        }
    ]
}

其中，这行设置　　“group”: {“kind”:“build”,“isDefault”:true},代表将我们定义的这个task添加到build组里面，这样就可以中Ctrl+Shift+B快捷键来找到编译命令，命令名称就是在label里面定义的，如果"isDefault":true那么就代表直接执行command，如果为false还需要在build下拉里面选一下，我们这里就是label名字：catkin_make

三、配置launch.json文件
　　在vscode里面已经继承了GDB调试器，点击vscode左侧的debug按钮时会自动生产一个launch.json文件，需要自己　更改该文件中的“program”项　，更改为编译后的可执行文件的路径下的文件（需要二进制文件），对应ROS通过catkin_make生产可执行文件的路径通常在　/devel/lib/　下，后面跟上你设置好的package名和可执行文件名，
　　然后需要增加 "preLaunchTask"项，其参数需要与task.json文件中的“label”项设置的名称相同

{
    // Use IntelliSense to learn about possible attributes.
    // Hover to view descriptions of existing attributes.
    // For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "(gdb) Launch",　　 // 配置名称，将会在调试配置下拉列表中显示
            "type": "cppdbg",　　　// 调试器类型 该值自动生成
            "request": "launch",　　 // 调试方式,还可以选择attach
            "program": "${workspaceFolder}/devel/lib/smart_car/smart_car",　　//要调试的程序（完整路径，支持相对路径）
            "args": [],　// 传递给上面程序的参数，没有参数留空即可
            "stopAtEntry": false,　// 是否停在程序入口点（停在main函数开始）
            "cwd": "${workspaceFolder}",　// 调试程序时的工作目录
            "environment": [],//针对调试的程序，要添加到环境中的环境变量. 例如: [ { "name": "squid", "value": "clam" } ]
            "externalConsole": false, //如果设置为true，则为应用程序启动外部控制台。 如果为false，则不会启动控制台，并使用VS Code的内置调试控制台。
            "MIMode": "gdb",　 // VSCode要使用的调试工具
            "preLaunchTask": "catkin_make", ///////// 这个重要，需要与task中的label相同
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        }
    ]
}

除此之外，因为我们不是roslaunch启动的节点，还需要一个终端运行roscore,否则会找不到ROS MASTER

四、CMakeLists.txt文件设置
　为了能执行断电调试，需要在设置CMakeLists.txt文件，添加下面程序，下面的两个set是两种写法，如果debug时不能设置断电则换另一种试一下，

#set(CMAKE_CXXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -g" )
SET(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)

你写的程序有可能需要增加c++11标准

add_compile_options(-std=c++11)

别忘了添加自己需要编译的程序　add_executable（），这里不在赘述该项。

五、问题修正
通过以上设置后通过debug可以断电调试ROS程序，但在窗口中可能会报如下错误
:[ERROR] : poll failed with error Interrupted system call,如下所示：

问题现象：
　　　直接执行程序一切正常，但使用gdb启动程序时，即使没有任何断点，发现tcp connect 总是失败，原因是(interrupted system call)。抓包发现主机会发送FIN或者RST断开这条连接。
该问题是：
　　　gdb 调试网络程序发现connect 失败(interrupted system call)，　程序是一个多线程程序，而且connect的线程不是主线程。
修正办法：
　　设置gdb 为non-stop 模式，如此可以完美解决
　　打开~/.gdbinit（如果没有这个文件则自己新建一个同名文档），然后添加一下三行即可。

set target-async 1
set pagination off
set non-stop on

参考文章：
　　ros项目调试:vscode下配置开发ROS项目：
　　　　　https://blog.csdn.net/weixin_35695879/article/details/85254422
　　疑难杂症】gdb调试多线程程序报错：interrupted system call：
　　　　　https://blog.csdn.net/weixin_30342209/article/details/95162905