【ROS入门1.1】ROS工作空间，ROS文件系统，ROS程序包
【ROS 官方教程网站】：http://wiki.ros.org/
1、创建ROS工作空间
【创建ROS工作空间】：http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/InstallingandConfiguringROSEnvironment
如官网所说：
【注意】这里是必须的新建一个catkin_ws/src文件夹的，catkin_make命令会在src文件夹下生成一个总的CMakeLists.txt文件，如果没有设置这个文件夹，直接用catkin_make命令，会报如下错误：
会要求你必须得创建一个src文件。
创建完成后，执行catkin_make命令：
这时会创建一个catkin的工作空间。
创建的空间目录结构如下：
这些东西都是自动创建的。
在官网后面的教程中，会涉及到source ~/catkin_ws/devel/setup.bash这个命令的将当前的工作空间设置在ROS的最顶层，用到这个命令的条件是：当devel中通过编译生成了新的可执行文件的时候，需要source一下，使得ros系统能够索引到这个可执行文件，进而可以通过系统安装它。
【补充】这里还要说一下ROS_PACKAGE_PATH这个环境变量，这个变量在官网中也有所涉及
echo $ROS_PACKAGE_PATH
执行之这个命令会看到返回的包路径，一共有两个，以冒号（：）分割开
这两个路径下都是ros系统中涉及到的包，就是所谓的package。这样的话，知道这个package_path的话，就可以轻松使用后面的roscd、rosls等之类的命令了
cd /home/tiamo/catkin_ws/src
显示如下：
可以看到这个路径下有三个包：beginner_tutorials, foobar, test
cd /opt/ros/melodic/share
里面的包就数不胜数了，有了这两个路径，就可以查看路径下的包，就可以用roscd随意cd包了，非常方便。
2、ROS文件系统
【Catkin Workspaces】：http://wiki.ros.org/catkin/workspaces
这是官方给的文件系统目录，对应于每一个src下的package包，它的目录结构如图所示：
对文件系统进行分析：
工作空间包括三部分，如官方给的图所示，分为src、build、devel：
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src源文件空间：这个文件夹放置各个功能包和一个用于这些功能包的CMake配置文件CMakeLists.txt。这里做一下说明，由于ROS中的源码采用catkin工具进行编译，而catkin工具又是基于cmake技术的，所以我们会在src源文件空间和各个功能包中都会见到一个文件CMakeLists.txt，这个文件就是起编译配置的作用，这个文件在使用cmake进行catkin project配置的时候会被使用。src源文件空间包含了各种包的源代码，在这里你可以编辑你想build的包的源代码，在源文件空间里面你可以放置很多个catkin包，注意，这个空间在你进行build，install的时候最好不要进行修改。
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build编译空间：从最上面的图中可以看到官方说这个build space 文件夹是catkin_ignore的，说需要禁止catkin进入这个文件夹。这个文件夹放置CMake和catkin编译功能包时产生的缓存、配置、中间文件等。这个文件是cmake指令build src文件夹下catkin package的地方，这个文件夹其实没必要非得在工作空间catkin_ws目录下，也没有必要非得在src文件夹的外面，这一切只不过是推荐这样做。
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devel开发空间：这个文件夹放置编译好的可执行程序，这些可执行程序是不需要安装就能直接运行的。一旦功能包源码编译和测试通过后，可以将这些编译好的可执行文件直接导出与其他开发人员分享。devel工作空间的位置被一个叫做CATKIN_DEVEL_PREFIX的变量控制着。官网上说它的默认路径其实是build文件夹下，但是这个默认操作，可能会使用户感到迷惑。所以推荐将devel放置在build文件夹的同级目录下。
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其实官网还说了另外两个space，但是我觉得官网上说的可能过时了，因为确实，可执行文件不需要安装就可以执行，但是官网上说，还需要安装之类的，官网链接地址：http://wiki.ros.org/catkin/workspaces
其他的我个人作为一个补充：
对ROS的文件系统中的文件层级进行了解后，就可以按照官网的教程进行相应的命令学习了。
这里我也只是说几个需要注意的地方：
官网中主要提供了几个命令，
【ROS文件系统介绍】：http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/NavigatingTheFilesystem
rospack find <package_name>
roscd [package_naem[/子目录]] # package_name 不写的话默认cd到devel文件夹下
rosls [package_name[/子目录]] # package_name 不写的话默认与ls功能相同
[]代表可选
<>代表必选
- 对于rospack命令，官网只给出了find选项，可以看到他是用来找包的，记住，这是找包的，这也就和本文一开始说的那个ROS_PACKAGE_PATH不谋而合，ROS_PACKAGE_PATH目录下的包都可被找到
- 对于roscd命令，这个命令可以跨越路径对cd的影响，直接从一个很遥远的路径下，cd到一个包内，或者一个包的子目录下。roscd还有一个比较特殊的作用，就是它可以cd到日志文件夹下，这个日志文件夹存储的日志是roscore所记录的日志，
roscd log
如图：
可以看到roscore存储的日志到了~/.ros/log文件夹下，而roscd log cd到的log文件夹就是这个文件夹。
- 对于rosls命令，大多数情况下它和ls命令差不多，不像roscd与cd差距那么大，rosls比ls先进的一点就是它可以直接跨越路径列出某一个包下的目录，这是ls所办不到的，其他情况下rosls与ls无差别。
如：
可以看到当前目录是一个log文件夹，这就体现了rosls的先进之处了。
3、ROS程序包
【创建ROS程序包】：http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/CreatingPackage
【编译ROS程序包】：http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/BuildingPackages
其实对于这个，感觉没啥可说的，官网上已经说的很详细了，主要说几点：
在一开始，官网说的：
这里补充两句，对于一个catkin程序包，可以在src目录下使用catkin_create_pkg命令来自动创建一个包
如上图所示，自动创建了好多东西。
其实如果想要这个包被rospack命令找到，只需要满足有一个package.xml文件就可以被rospack find命令找到了，与CMakeLists.txt有无无关。
当然，CMakeLists.txt也是极其重要的，package.xml的作用仅仅是标识一个包，可以让开发人员方便的了解到包的依赖、简介、版本之类的。真正的编译源文件还是靠CMakeLists.txt文件，这也是为啥在CMakeLists.txt文件里面可以看到好多与package.xml重复的内容了，在执行cmake指令的时候，是针对的CMakeLists.txt文件的，与package.xml文件无关。
至于在编译的时候，我只是提醒一句，编译是在~/catkin_wscatkin工作空间下进行编译，同样是执行catkin_make命令，编译会生成可执行文件，可执行文件在devel文件夹下的lib里面，消息和服务生成的cpp文件在devel文件夹下的include文件夹下。