ROS：关于节点和节点句柄以及命名空间

ROS：关于节点和节点句柄以及命名空间

参考资料：ROS官方文档

首先，我们需要明确的是 节点 和 节点句柄 是不同的。一般而言，一个cpp文件只能启动一个ROS节点，但作为该节点的句柄却可以设置多个。

The ros::NodeHandle class serves two purposes. First, it provides RAII-style startup and shutdown of the internal node inside a roscpp program. Second, it provides an extra layer of namespace resolution that can make writing subcomponents easier.

如上所言，节点句柄类有两个作用：

1. 在一个roscpp程序中，节点句柄可以启动或关闭一个ROS内部节点；
2. 节点句柄可以增加一层命名空间，可以为编写组件提供便利。

1.启动或关闭节点

创建一个节点句柄最简单的方式如下所示：

ros::NodeHandle nh;

在创建节点句柄时，若内部节点还未启动，则创建的句柄会启动该节点。一旦该节点所有的句柄实例（同一个cpp程序下创建的都是同一个节点的句柄）都被销毁，则该节点也会自动关闭。这句话也从侧面说明了，一个节点可以创建多个句柄。

On creation, if the internal node has not been started already, ros::NodeHandle will start the node. Once all ros::NodeHandle instances have been destroyed, the node will be automatically shutdown.

2.命名空间

节点句柄的另一个构造函数形式可以让我们自定义命名空间：

ros::NodeHandle nh("my_ns");  // /my_ns

• 若存在节点命名空间，如在launch文件中启动该节点时加入ns="node_ns"，则命名空间为node_ns/my_ns；
• 若不存在节点命名空间，则为my_ns。

另外也可以创建多个节点句柄，然后为某个句柄设置父节点句柄：

ros::NodeHandle nh1("ns1");  // /ns1
ros::NodeHandle nh2(nh1, "ns2");  // /ns1/ns2

此外，还有两种命名方式：

1. 全局命名

   ros::NodeHandle nh("/my_global_namespace");  // /my_global_namespace（不受外部命名影响）
   

   注意：在ROS的命名中，加或不加/是存在区别的。 若加上/，说明这是一个全局命名，则无法再被放入一个命名空间当中；若不加/，则可以通过如launch中设置ns，使得该命名被放入到该命名空间当中。比如，我定义了两个发布器，发布话题分别为/cmd_vel与cmd_vel，此外若外部还存在一个命名空间为dwa_planner，则它们的命名分别变为

   • /cmd_vel => /cmd_vel
   • cmd_vel => /dwa_planner/cmd_vel

2. 私有命名

   // 1.～+name
   ros::NodeHandle nh("~my_private_ns");
   ros::Subscriber sub = nh.subscribe("my_private_topic", ...);  // //my_private_ns/my_private_topic
   
   // 2.~
   ros::NodeHandle nh("~");
   ros::Subscriber sub = nh.subscribe("my_private_topic", ...);  // //my_private_topic
   

   私有命名与上述提到的命名都不同，它会把原本命名放入到下。因此，上面订阅器的话题的命名如下：

   • //my_private_ns/my_private_topic

   需要注意的是，指的是节点名字，也就是在cpp程序中初始化节点时的命名。 节点名字最好让程序中初始化的名字和launch文件中启动该节点时设置的"name"保持一致。

   ros::init(argc, argv, "node_name");  // 节点名字
   

总结：从上可知，一个cpp文件中可以设置多个节点句柄，但它们的区别只在于命名空间不同，表示的都是同一个节点。