《鸿蒙机器人编程》6-ROS调试与可视化工具--教案.docxVIP

ROS星火计划 从0到1搭建ROS环境 NXROBOExBot

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ROS调试与可视化工具

ROS程序的调试

为了监测ROSnode内部代码执行的情况，可以从以下三个层面着手，使软件调试更加容易：输出调试信息、动态调试、ROS组件工具。

在编写程序时，在恰当位置设置打印输出调试信息以显示程序的运行状态是非常重要的。

roscpp：使用rosconsole功能包以ROS_形式的宏提供客户端的日志记录API；4种日志记录方式；5种详细级别；支持printf形式及stream形式的格式化输出?。

rospy：以log开头的methods同样提供4种日志记录方式及5种详细级别的日志记录。

日志记录四种方式：Stdout、stderr、logfile、rosout、TOPIC。

日志记录五个级别：DEBUG（logdebug）、INFO（loginfo）、WARN（logwarn）ERROR（logerr）、FATAL（logfatal）。

具体列表如下，左侧为roscpp的日志等级，右侧为rospy的日志等级。

不管在终端还是rqt工具中，各级别的日志文字的输出颜色是不一样的。DEBUG为绿色，INFO为白色，WARN为黄色，ERROR为红色，以及FATAL为紫色。

所有输出的调试信息都附带其级别和当前时间戳(方括号中的数值)。时间戳以公历时间计时，表示自1970年以来的秒和纳秒计数，时间戳之后是具体的信息。

基本信息语句形式为ROS_LEVEL[_STREAM]，如

ROS_DEBUG(...)

ROS_DEBUG_STREAM(args)

因为日志记录宏是由roscosole功能包提供的，所以要包含console.h头文件。代码中以DEBUG级别为例就printf和stream风格输出日志信息。这样的日志记录的输出者为默认的ros.your_package_name。

GBD调试器

调试信息可以大致了解程序的执行进度及逻辑走向，对于大段计算算法及bug排除，调试信息打印显得有点力不从心。而动态调试则高效得多，获取程序的实时信息更为直接。对于Linux系统中的可执行程序(elf文件），动态调试一般使用GDB调试器。

为了保证能进行源码级稳定的调试，进行GDB调试前，须做以下工作：

编译时一定要加上选项-g,这样编译出的可执行代码中才包含调试信息,否则GDB无法关联源码。

编译时不能使用-O2选项对可执行文件进行优化,否则可能在调试过程中出现不可预知的错误或问题。

对于roscpp程序，可在CMakeLists.txt下加入：

SET(CMAKE_BUILD_TYPEDebug)

SET(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG$ENV{CXXFLAGS}-O0-Wall-g-ggdb)

SET(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE$ENV{CXXFLAGS}-O3-Wall)

因为CMake中有一个变量?CMAKE_BUILD_TYPE，可以的取值是?Debug、Release、RelWithDebInfo?和?MinSizeRel。当这个变量值为?Debug?的时候，CMake会使用变量?CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG?和?CMAKE_C_FLAGS_DEBUG?中的字符串作为编译选项生成Makefile;除此之外，还要保证GDB能找到源码文件，-g选项的作用是在可执行文件中加入源代码的关联信息，因为并不是把整个源文件嵌入到可执行文件中，GDB会在编译目录和当前目录有哪些信誉好的足球投注网站源码。

直接启动GDB：

对于不需要参数设置和重映像的node运行，可以直接运行程序，而无需使用标准的rosrunpackagenode的语法。所以只要保证roscore已经启动，调试ROS节点程序如同调试普通C/C++程序一样：

$gdbexecutable

通过rosrun启动GDB：

从Indigo版本开始，rosrun工具增加了--prefix选项，通过此选项可在GDB环境下启动node：

$rosrun--prefixgdb-exrun--argsmy_packagemy_node

通过roslaunch启动GDB：

roslaunch文件中的标签可通过launch-prefix属性以调试器环境运行node，如：

launch-prefix=xterm-egdb--args

launch-prefix=gdb-exrun--args

launch-prefix=valgrind

GDB挂接已运行进程：

用gdbPID(PID为程序进程)格式挂接正在运行的程序。

先用gdbprogram?关联上源代码，并进