ROS节点是什么 如何诞生的

** 一个节点的诞生**

在建立连接之前，首先要有节点。

节点就是一个独立的程序，它运行起来后就是一个普通的进程，与计算机中其它的进程并没有太大区别。

一个问题是：ROS中为什么把一个独立的程序称为“节点”

这是因为ROS沿用了计算机网络中“节点”的概念。

在一个网络中，例如互联网，每一个上网的计算机就是一个节点。前面我们看到的客户端、服务器这样的称呼，也是从计算机网络中借用的。

下面来看一下节点是如何诞生的。我们在第一次使用ROS时，一般都会照着官方教程编写一个talker和一个listener节点，以熟悉ROS的使用方法。

我们以talker为例，它的部分代码如下。

#include "ros/ros.h"
int main(int argc, char **argv)
{
  /* You must call one of the versions of ros::init() before using any other part of the ROS system. */
  ros::init(argc, argv, "talker");
  ros::NodeHandle n;

main函数里首先调用了init()函数初始化一个节点，该函数的定义在init.cpp文件中。

当我们的程序运行到init()函数时，一个节点就呱呱坠地了。

而且在出生的同时我们还顺道给他起好了名字，也就是"talker"。

名字是随便起的，但是起名是必须的。

我们进入init()函数里看看它做了什么，代码如下，看上去还是挺复杂的。它初始化了一个叫g_global_queue的数据，它的类型是CallbackQueuePtr。

这是个相当重要的类，叫“回调队列”，后面还会见到它。init()函数还调用了network、master、this_node、file_log、param这几个命名空间里的init初始化函数各自实现一些变量的初始化，这些变量都以g开头，例如g_host、g_uri，用来表明它们是全局变量。

其中，network::init完成节点主机名、IP地址等的初始化，master::init获取master的URI、主机号和端口号。

this_node::init定义节点的命名空间和节点的名字，没错，把我们给节点起的名字就存储在这里。file_log::init初始化日志文件的路径。

void init(const M_string& remappings, const std::string& name, uint32_t options)
{
  if (!g_atexit_registered) {
    g_atexit_registered = true;
    atexit(atexitCallback);
  }
  if (!g_global_queue) {
    g_global_queue.reset(new CallbackQueue);
  }
  if (!g_initialized) {
    g_init_options = options;
    g_ok = true;
    ROSCONSOLE_AUTOINIT;
    // Disable SIGPIPE
#ifndef WIN32
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
#else
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsaData);
#endif
    check_ipv6_environment();
    network::init(remappings);
    master::init(remappings);
    // names:: namespace is initialized by this_node
    this_node::init(name, remappings, options);
    file_log::init(remappings);
    param::init(remappings);
    g_initialized = true;
  }
}

完成初始化以后，就进入下一步ros::NodeHandle n定义句柄。

我们再进入node_handle.cpp文件，发现构造函数NodeHandle::NodeHandle调用了自己的construct函数。然后，顺藤摸瓜找到construct函数，它里面又调用了ros::start()函数。

没错，我们又绕回到了init.cpp文件。

ros::start()函数主要实例化了几个重要的类，如下。

完成实例化后马上又调用了各自的start()函数，启动相应的动作。

这些都做完了以后就可以发布或订阅消息了。

一个节点的故事暂时就到这了。

TopicManager::instance()- >start();
ServiceManager::instance()- >start();
ConnectionManager::instance()- >start();
PollManager::instance()- >start();
XMLRPCManager::instance()- >start();