ros::spin() 和 ros::spinOnce 区别和详解

ros::spin() 和 ros::spinOnce 区别和详解

1. 函数的意义
   spin() 和 spinOnce() 叫ROS消息回调处理函数 ， 他两通常会出现在ros 的主循环中，程序需要不断的调用ros::spin() 或ros::spinOnce(), 两者的区别在于前者调用后不会在返回，也就是主程序到这儿就不往下执行了，而后者在调用后还可以继续执行之后的程序。其实消息回调处理函数的原理非常简单。我们都知道，ROS存在消息发布订阅机制，什么？不知道？不知道还不快去：http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials （ROS官方基础教程) 瞅瞅

好 我们继续，如果程序写了相关的订阅函数，那么程序执行的过程中，除了主程序之外，ROS还会自动在后台按照规定格式，接收订阅消息，但是所接收的消息并不是立刻被处理，而是必须等到ros::spin() 或 ros::spinOnce() 执行的时候才被调用，这就是消息回到函数的原理。
2. 区别
ros::spin()在调用后不在返回，也就是主程序到这儿就不往下执行，而ros::spinOnce()后者在调用后还会继续执行之后的程序。其实看函数名也可以理解差不多，一个是一直调用，一个是只调用一次。如果还想在调用，就需要加上循环了。

这里一定要记住，ros::spin()函数一般不会出现在循环中， 因为程序执行到spin()就不调用其他语句了，也就是循环没有了意义。还有 spin() 函数后面不要有其他语句（return 0 除外），有也是白搭，不会执行。ros::spinOnce()函数用法相对灵活，但往往要考虑消息调用的时机，调用的频率，以及消息池的大小，这些都要根据实际情况协调好，不然会造成数据丢包或数据延迟。
3. 常见使用方法
这里他别提醒一下，如果程序中写了相关的订阅函数，那一定不要忘记在相应位置加上ros::spin() 或者 ros::spinOnce()函数，不然永远都得不到另外一边发出的数据或消息。
3.1、ros::spin()函数
ros::spin()函数用起来比较简单，一般在主程序的最后，加入该句就可，例子如下：
发送端 ：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
#include 
 
int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "talker");
    ros::NodeHandle n;
    ros::Publisher chatter_pub = n.advertise("chatter", 1000);
    ros::Rate loop_rate(10);
 
    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
        std_msgs::String msg;
        std::stringstream ss;
        ss << "hello world " << count;
        msg.data = ss.str();
        ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());
 
        /**
         * 向 Topic: chatter 发送消息, 发送频率为10Hz（1秒发10次）；消息池最大容量1000。
         */
        chatter_pub.publish(msg);
 
        loop_rate.sleep();
        ++count;
    }
    return 0;
}

接收端：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
 
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
    ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}
 
int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "listener");
    ros::NodeHandle n;
    ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
 
    /**
     * ros::spin() 将会进入循环， 一直调用回调函数chatterCallback(),每次调用1000个数据。
     * 当用户输入Ctrl+C或者ROS主进程关闭时退出，
     */
    ros::spin();
    return 0;
}

3.2、ros::spinOnce()
对于ros::spinOnce的使用，虽然比ros::spin()更自由，可以出现在程序的各个部位，但是需要注意的因素也更多。比如：

1、对于有些传输比较快的消息，尤其需要注意合理的控制消息池的大小和ros::spinOnce()执行频率；比如消息送达频率是10HZ,ros::spinOnce()的调用频率是5Hz,那么消息池一定要大于2，才能保整数据不丢失、不延迟。
接收端：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
  
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
    /*...TODO...*/ 
}
  
int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "listener");
    ros::NodeHandle n;
    ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 2, chatterCallback);
  
    ros::Rate loop_rate(5);
    while (ros::ok())
    {
        /*...TODO...*/ 
 
        ros::spinOnce();
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

2、ros::spinOnce()的用法比较灵活，也很广泛，具体情况需要具体分析。但是对于用户自定义的周期性的函数，最好和ros::spinOnce()并列执行，不太建议放在回调函数中：

/*...TODO...*/
ros::Rate loop_rate(100);
  
while (ros::ok())
{
    /*...TODO...*/
    user_handle_events_timeout(...);
 
    ros::spinOnce();                 
    loop_rate.sleep();
}