vscode下调试ROS项目，节点调试，多节点调试，roslauch调试

本文包含vscode下环境包括调试环境的搭建、节点或launch文件运行、单节点调试、多节点/launch文件（roslaunch）调试，及各个过程中最常见的问题及解决方法。

1. 相关插件安装

• ROS插件。
• C++配置：安装c/c++ 及 C++ Intellisense 这两个插件。
• 配置CMakeLists.txt文件语法高亮。在Extenxions里面，输入txt，安装Txt Syntax。
• 配置msg, srv, action语法高亮。在Extenxions里面，输入msg，安装Msg Language Support。

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2. 导入或者新建工作空间

2.1 导入工作空间

直接在vscode中打开之前已建好的workspace文件夹。

2.2 新建工作空间

通过命令行新建

• 新建文件夹mkdir -p /src
• 然后编译catkin_make，系统会自动在test文件夹下创建 “build”, "devel"文件夹和其他配置文件。

通过vscode新建

• 新建文件夹mkdir -p /src，（或通过vscode新建文件夹）
• 快捷键ctrl+shif+p，然后输入catkin_make，选择ROS Create Catkin Package

在新建工作空间时，会在工作空间根目录下自动生成一个.vscode文件夹，其内自动有2个.json文件。c_cpp_properties.json和setting.json。如果没有生成，重启vscode试试。或者通过按Ctrl + Shift + P,输入c/c++: edit configurations(JSON), 手动生成。

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3. 环境配置

3.1 代码智能提示

• 编译输出信息文件，执行：
  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

• 添加以下信息文件到c_cpp_properties.json文件中的相应位置：

  "name": "ROS",
  "intelliSenseMode": "gcc-x64",
  "compilerPath": "/usr/bin/g++",
  "cStandard": "c11",
  "cppStandard": "c++11",
  "compileCommands": "${workspaceFolder}/build/compile_commands.json"
  

  其中部分也可以替换为：

  "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
  "cStandard": "c11",
  "cppStandard": "c++17",
  "intelliSenseMode": "clang-x64",
  

  注意：若无代码提示显示，使用Ctrl+space。
  就基本可以找到全部头文件了，然后就可以使用代码提示来码代码了。

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4. vscode中编译ros

• Ctrl+Shift+P，然后键入tasks: Configure Task,
• 选择catkin_make:build，会在.vscode文件夹下自动生成文件task.json。
• 然后Ctrl+Shift+B就可以编译（其实默认使用的是catkin_make）

自动生成的内容如下：

{
  "version": "2.0.0",
  "tasks": [
    {
      "type": "catkin_make",
      "args": [
        "--directory",
        "/home/lyh/MyFiles/Codes/catkin_ws"
      ],
      "problemMatcher": [
        "$catkin-gcc"
      ],
      "group": "build", //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
      "label": "catkin_make: build" //代表提示的描述性信息（该组命令的名称）
    }
  ]
}

另外还可以添加其他一些使用的参数，例如："group": {"kind":"build","isDefault":true},"isDefault":true代表直接执行command，如果为false还需要在build下拉里面选一下；及其他catkin_make命令后加的变量参数。简单例子：

{
  "version": "2.0.0",
  "tasks": [
    {
      "type": "catkin_make",
      "args": [
        "--directory",
        "/home/lyh/MyFiles/Codes/catkin_ws",
        "-j4", //使用4个线程编译
        "-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug",
        "-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES="
      ],
      "problemMatcher": [
        "$catkin-gcc"
      ],
      "group": {
        "kind":"build",
        "isDefault":true
        },
      "label": "catkin_make: build"
    }
  ]
}

注意：利用ctrl + shif + b快捷键编译，或者点击Terminal-> Run Build Task编译前，需要将所需编译包所在的workspace的文件夹放到vscode workspace的第一位，否则无法选择到需要编译的包。
重要提示：一定要确保CMakeList.txt中#set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)这句有的话被注释掉，否则即使在编译的时候设置了-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug，调试时一样会无法进入断点。

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5. 运行节点

5.1 方法一：利用vscode运行

• 启动roscore，通过按Ctrl + Shift + P,输入ros:start core启动roscore。
• 运行节点：通过按Ctrl + Shift + P,输入ros:run a rose executable，依次输入对应的package及节点，参数。

5.2 方法二：利用命令行

利用vscode步骤太多了，推荐使用命令行。直接在终端下rosrun 。

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6. 调试

6.1 单程序调试

ROS: Attach模式

单程序常用的是attach模式，设置如下：

• 新建配置：依次点击图中图标，然后选择ROS, ROS: Attach，便会在.vscode文件夹下自动生成launch.json文件（或通过Ctrl + Shift + D，下拉添加配置，自动生成该文件）。
  
  其默认配置如下：

  {
    // 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": "ROS: Attach", //调试配置的名称，此处为ROS: Attach
            "request": "attach",
            "type": "ros"
        }
    ]
  }
  

  也可以通过点击右下方的Add configuration按钮添加：
  

• 编译程序（确保生成类型为RelWithDebInfo或者Debug）：在Cmakelists.txt中添加SET(CMAKE_BUILD_TYPE "RelWithDebInfo")或者在task.json的args中添加"-DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo"。（有些博文说必须是RelWithDebInfo，但是ROS插件的官网说用debug模式也可以 Use tasks to automatically build before starting debug session，亲测两个都可以）。

• 调试C++：先设置断点，然后运行节点，然后运行ROS: Attach配置

• 调试python
  

GDB调试

设置编译模式为debug，配置launch文件如下：

{
    "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": "${workspaceRoot}/devel/lib/waypoint_follower/pure_persuit", //要调试的程序（完整路径，支持相对路径）
            "args": [],  // 传递给上面程序的参数，没有参数留空即可
            "stopAtEntry": false,  // 是否停在程序入口点（停在main函数开始）
            "cwd": "${workspaceRoot}",  // 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要使用的调试工具名称
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        }
    ]
}

值得一提的是，如果节点运行参数，可以在rosrun运行节点时，在节点后加上并运行；需要输入大量的参数，可编写yaml文件，然后rosparam load ，如rosparam load test_name.yaml /workspace

6.2 多程序/多node调试，launch文件调试

• 创建launch文件：新建launch文件夹，在其中添加launch文件。

  <launch>
    <node name="talker" pkg="beginner_tutorials" type="talker" output="screen" />
    <node name="listener" pkg="beginner_tutorials" type="listener" output="screen" />
  launch>
  

• 在.vscode文件夹中的launch.josn添加ROS: Launch配置，其中"target"设置为launch文件的绝对路径，新的配置如下（包含ROS: Attach）：

{
    // 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": "ROS: Launch",
            "type": "ros",
            "request": "launch",
            "target": "/home/lyh/MyFiles/Codes/catkin_ws/src/beginner_tutorials/launch/launch_debug_test.launch"
        },        
        {
            "name": "ROS: Attach",
            "request": "attach",
            "type": "ros"
        }
    ]
}

• 其他运行及调试方法与ROS： Attach类似

整个过程中涉及到了4个json文件：

• c_cpp_properties.json，主要是includePath参数，当有自定义头文件时，需要在其内添加。
• setting.json，主要是ROS使用python编程，python相关配置，以及其它配置。如果是使用C++无需改动。
• launch.json，是在配置调试模式时需要的，C++ 启动模式下，需要更改program参数；ros_launch模式下，需要更改target参-
• task.json，编译相关，如果采用命令行编译可以忽略。

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7. issue

• ROS无代码提示/智能提示

若无代码提示显示，使用Ctrl+space(如不行，执行下面括号内容)
（编辑workspace的.vscode文件夹中的c_cpp_properties.json"文件，在"name": "ROS",下添加intelliSenseMode": "gcc-x64"）

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参考链接：

• Step By Step Integration of ROS in VS Code
• ROS——vscode配置
• 使用VScode调试ROS
• ros项目调试:vscode下配置开发ROS项目
• vscode中c++工程cmake断点调试（解决无法命中断点）