ROS 调试方法

使用ROS的程序不易调试，可以有以下三种方法。

1. 在线播包调试

这是最简单的一种方式，因为一般情况下程序就是在线播包运行的，在线播包调试也就顺理成章。

但这种方法有严重的缺陷：调试过程很难与真实过程相同，且两次调试的运行过程可能完全不一样。这主要是因为当程序卡在一个断点处时，程序不再运行，但播包还在继续。手工暂停播包的方法也并不能精确控制时间，所以调试过程中获取的数据的时间间隔是比较随机的。

2. 离线读包调试

这种方式有两个优点，一是快速运行，程序以很快的速度到达调试点；二是问题完全复现。

但这种方法不适用于多线程调试。

3. 使用模拟器

设计一个模拟器，使用离线读包的方式获取数据，但在传递给程序时却要模拟在线的方式。也就是说虽然本质上是离线读包，但并不是每读到一个数据就直接传递给程序，而是等待一段时间再传递，等待的时间就是ROS时间间隔。

3.1. 模拟器的作用是提高开发效率

主要两个作用，分别是提高调试效率和评测效率，归根结底是提高开发效率。

3.1.1. 提高调试效率

开发工作的大部分时间都是调试，给开发人员提供可靠的单步调试方法将会大大提高调试效率。

3.1.2. 提高评测效率

评测模块希望能够使用大量数据进行运算，同时又不希望消耗过多的时间。把定位程序中的线程睡觉的时间节省下来即可。

3.2. 模拟器设计

3.2.1. 设计原则

模拟器与中间件分离，更换中间件后不需要重写模拟器

模拟器与定位算法分离，尽量不影响定位算法。

3.2.2. 设计框图

3.3. 实现

#pragma once #include <cstdlib> #include <chrono> class Simulator { public: using Ptr = std::shared_ptr<Simulator>; Simulator() = default; ~Simulator() = default; void AddImu(const Imu::Ptr &imu) { if (simulating_) { double time = imu->local_time; double delta_time = UpdateTime(time); if (delta_time > 0) { usleep(delta_time * 1e6); } } localization_manager_->AddImu(imu); } private: double UpdateTime(double time) { double delta_time(0); // The simulator need to wait for delta_time for simulating real situation std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> system_clock = std::chrono::system_clock::now(); std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_); if (initialized_) { if (time > last_msg_time_) { std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = system_clock - last_sys_clock_; double duration = elapsed_seconds.count(); // unit is second // time - last_msg_time_ is time difference of messages // However the Process has spent time duration, so we need to minus it delta_time = time - last_msg_time_ - duration; last_msg_time_ = time; last_sys_clock_ = system_clock; } } else { last_msg_time_ = time; last_sys_clock_ = system_clock; initialized_ = true; } return delta_time; } private: bool initialized_; const bool simulating_; std::mutex mutex_; double last_msg_time_; std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> last_sys_clock_; }; // Simulator