colconbuild介绍

发布时间：2023-05-18

一、colconbuild的概念与作用

colconbuild是机器人自动化构建的标准工具，用于协调构建（build）目标。它可以与其他colcon工具协同使用，帮助开发者更加方便地完成机器人构建流程，并添加构建流程上层的管理。 colconbuild可以自动化控制代码文件的编译和链接，支持在不同的工作空间中工作，并且可以方便地定制和扩展构建流程，提高机器人的开发效率和质量。

二、colconbuild的使用方法

1、安装colcon

由于colconbuild是colcon工具的一部分，因此在使用colconbuild之前，需要安装colcon。 安装colcon的方法很简单，只需在终端运行以下命令：

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

2、创建工作空间

使用colconbuild，需要先创建一个工作空间，可以使用以下命令创建一个名为“test_ws”的工作空间：

mkdir -p ~/test_ws/src
cd ~/test_ws
colcon build

其中“src”目录是包含源代码的目录，使用colconbuild进行构建时，colcon会在src目录下搜索可构建包，并将构建结果安装到工作空间的install目录中。

3、编写构建文件

构建过程中，colcon需要了解如何构建您的软件包。为此，您需要在已有的每个包目录中分别包含一个构建系统描述文件，例如CMakeLists.txt或package.xml。 以CMake为例，将以下内容复制粘贴到CMakeLists.txt文件中：

project(example)
cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
# enable C++17 standard
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
# define the executable
add_executable(example src/main.cpp)
# link against necessary libraries
target_link_libraries(example some_library)

其中“example”为可执行文件名，“src/main.cpp”为源代码文件名，“some_library”为需要链接的库名。

4、运行colcon build

在完成以上步骤后，就可以运行colcon build来构建软件包了。运行以下命令即可：

cd ~/test_ws
colcon build

在构建完成后，可执行文件将位于工作空间的install目录中，可以使用以下命令运行：

ros2 run example example

三、colconbuild的优势和局限性

1、优势

colconbuild具有以下优势：

  • 易于学习和使用。
  • 提供了灵活的构建选项，并且可以方便地自定义和扩展。
  • 支持在不同的工作空间中同时进行多个机器人项目的构建和管理，提高了开发效率。
  • 在ROS2等机器人开发中具有广泛的应用。

2、局限性

colconbuild的局限性主要有以下几点：

  • 依赖于colcon工具，需要掌握colcon的使用方法。
  • 相较于其他构建工具，colconbuild的扩展性还有待进一步完善。
  • 对于其他开发领域的应用还没有广泛的普及。

四、colconbuild的代码示例

1、CMakeLists.txt文件

以下示例展示了一个使用CMake进行构建的C++程序的CMakeLists.txt文件：

project(example)
cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
# enable C++17 standard
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
# define the executable
add_executable(example src/main.cpp)
# link against necessary libraries
target_link_libraries(example some_library)

2、包描述文件

以下示例展示了一个使用XML进行描述的ROS2软件包的package.xml文件：

<?xml version="1.0"?>
<package format="2">
    <name>example_pkg</name>
    <version>0.0.0</version>
    <description>Example package for colconbuild</description>
    <maintainer email="maintainer@example.com">Maintainer Name</maintainer>
    <license>MIT</license>
    <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
    <exec_depend>rclcpp</exec_depend>
    <export>
        <build_type>ament_cmake</build_type>
    </export>
</package>

3、使用colcon进行构建

使用colcon进行构建的示例代码：

cd ~/test_ws
colcon build

以上代码将在构建系统描述文件所在的工作空间中构建ROS2软件包。

五、总结

本文阐述了colconbuild作为机器人自动化构建的标准工具的概念和使用方法，并介绍了其优势和局限性。同时，本文还提供了CMakeLists.txt和package.xml的示例代码以及使用colcon进行构建的示例代码，供开发者参考。

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