ROS学习笔记三：创建ROS软件包
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catkin软件包的组成
一个软件包必须满足如下条件才能被称之为catkin软件包：
- 这个软件包必须包含一个catkin编译文件package.xml(manifests文件)，此文件包含了描述该软件包的重要信息。
- 这个软件包必须包含一个CMakeLists.txt文件，并且采用catkin。
- 在每个文件夹中可能只有一个软件包，这表明没有相互依赖的软件包共享相同的目录。
最简单的可能的软件包可能有如下文件结构：
my_package/
CMakeLists.txt
package.xmlcatkin工作空间中的软件包
推荐利用catkin工作空间来处理catkin软件包相关的内容，但是也可以单独编译catkin软件包。一个普通的工作空间如下所示：
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创建一个catkin软件包
利用catkin_create_pkg命令创建一个新的catkin软件包。
cd ~/catkin/src
catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp依赖于std_msgs、rospy、roscpp在src目录下创建一个名为beginner_tutorials的catkin软件包，这将会创建一个名称为beginner_tutorials的包含CMakeLists.txt和package.xml文件的文件夹。catkin_create_pkg命令要求提供软件包名称和可选择的一系列软件包的依赖。
注意：软件包命名惯例是—以小写字母开头，只能包含小写字母和数字以及下划线，不符合规则的软件包名称将不能编译通过。
mountzf@ubuntu:~/catkin_ws/src/beginner_tutorials$ tree
.
├── CMakeLists.txt
├── include
│ └── beginner_tutorials
├── package.xml
└── src
同时也会创建beginner_tutorials软件包的src文件夹和include文件夹，但是此时都是空的。
编译catkin工作空间
创建完成软件包之后，需要在工作空间中进行编译：
cd ~/catkin_ws
catkin_makemountzf@ubuntu:~/catkin_ws$ catkin_make
Base path: /home/mountzf/catkin_ws
Source space: /home/mountzf/catkin_ws/src
Build space: /home/mountzf/catkin_ws/build
Devel space: /home/mountzf/catkin_ws/devel
Install space: /home/mountzf/catkin_ws/install
####
#### Running command: "cmake /home/mountzf/catkin_ws/src -DCATKIN_DEVEL_PREFIX=/home/mountzf/catkin_ws/devel -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/mountzf/catkin_ws/install -G Unix Makefiles" in "/home/mountzf/catkin_ws/build"
####
-- Using CATKIN_DEVEL_PREFIX: /home/mountzf/catkin_ws/devel
-- Using CMAKE_PREFIX_PATH: /opt/ros/indigo
-- This workspace overlays: /opt/ros/indigo
-- Using PYTHON_EXECUTABLE: /usr/bin/python
-- Using Debian Python package layout
-- Using empy: /usr/bin/empy
-- Using CATKIN_ENABLE_TESTING: ON
-- Call enable_testing()
-- Using CATKIN_TEST_RESULTS_DIR: /home/mountzf/catkin_ws/build/test_results
-- Found gtest sources under '/usr/src/gtest': gtests will be built
-- Using Python nosetests: /usr/bin/nosetests-2.7
-- catkin 0.6.18
-- BUILD_SHARED_LIBS is on
-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-- ~~ traversing 1 packages in topological order:
-- ~~ - beginner_tutorials
-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-- +++ processing catkin package: 'beginner_tutorials'
-- ==> add_subdirectory(beginner_tutorials)
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/mountzf/catkin_ws/build
####
#### Running command: "make -j4 -l4" in "/home/mountzf/catkin_ws/build"
####根据如上编译信息，可以知道：
- 前面几行是编译文件的基本信息，base path, source sapce, build space, devel space, install space.
- 后续研究明白了再记录。
在编译完成工作空间之后，在devel文件夹中产生了一系列的和/opt/ros/indigo目录中结构相似的文件，通过读取devel文件夹中的.*sh文件来将软件包的工作空间添加到环境变量当中。
. ~/catkin_ws/devel/setup.bash软件包依赖
直接依赖
在前面利用catkin_create_pkg命令的时候，在选项中提供了一些依赖，利用rospack工具可以查看这些直接依赖。
rospack depends1 beginner_tutorials
std_msgs
rospy
roscpp注意上面的是depends1（是阿拉伯数字1，而不是小写字母l）。可以看出rospack工具列出了在使用catkin_create_pkg命令的时候提供的依赖，这些信息存储在packa.xml文件中，可以cat package.xml查看。
间接依赖
在很多情况下，我们会遇到依赖的依赖，即间接依赖。例如beginner_tutorials的依赖文件rospy也有其他依赖。
rospack depends1 rospy
genpy
rosgraph
rosgraph_msgs
roslib
std_msgs如果我们使用rospack depends（没有阿拉伯数字1），则会列出catkin软件包的所有依赖文件。
rospack depends beginner_tutorials
cpp_common
rostime
roscpp_traits
roscpp_serialization
genmsg
genpy
message_runtime
rosconsole
std_msgs
rosgraph_msgs
xmlrpcpp
roscpp
rosgraph
catkin
rospack
roslib
rospy定制catkin软件包
主要按照自己的需要更改package.xml文件和CMakeLists.txt文件。
定制package.xml文件
描述部分description
The beginner_tutorials package 描述软件包的概述，应该简短精要。
维护者部分maintainer
"[email protected]">user
```
至少需要一个维护者的信息，但是也可以添加多个。维护者的名字在类别的内容之中，邮箱在类别的属性之中。
#### 许可证部分license
```bash
TODO
"se-preview-section-delimiter">
一些常见的软件使用BSD, MIT, Boost Software License, GPLv2, GPLv3, LGPLv2.1, LGPLv等，在这里使用BSD，因为ROS的其他核心部件已经使用了BSD证书。
依赖部分dependencies
依赖在这里被分为build_depend, buildtool_depend, run_depend, test_depend, 更加详细的信息见此link。当前package.xml中的依赖部分如下：
catkin
roscpp
rospy
std_msgs
"se-preview-section-delimiter">
我们想在编译和运行的时候都能够获得这些依赖，所以需要在run_depend中添加那些依赖，结果如下：
catkin
roscpp
rospy
std_msgs
roscpp
rospy
std_msgs
"se-preview-section-delimiter">
修改后的package.xml
"1.0"?>
beginner_tutorials
0.1.0
The beginner_tutorials package
"[email protected]">Your Name
BSD
type="website">http://wiki.ros.org/beginner_tutorials
"[email protected]">Jane Doe
catkin
roscpp
rospy
std_msgs
roscpp
rospy
std_msgs
定制CMakelists.txt文件
在下一部分编译ROS软件包中再来修改CMakelist.txt文件。
总结
- catkin软件包必要组成：package.xml和CMakeList.txt文件。
- 创建catkin软件包：
catkin_create_pkg命令创建一个新的catkin软件包。 - 编译catkin工作空间：
catkin_make命令编译catkin工作空间。 - 查看ROS软件包依赖：rospack depends1查看直接依赖，rospack depends查看间接依赖。
- 定制catkin软件包：修改文件package.xml和CMakeLists.txt。
祝枫
2016年7月21日于深圳