声明一个变量为 auto 类型时, 编译器将自动帮助你推导出合适的数据类型. 这个变量可以是 :

• 声明后立即赋值的普通变量;
• 函数的返回值;
• 函数的形参 (C++14 起)

当你需要某个表达式的返回值类型而又不想实际执行它时用decltype

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int  a=8, b=3;

//运行时需要实际执行a+b，哪怕编译时就能推导出类型
auto c = a+b;  

//编译期类型推导不可以用auto  c; 直接声明变量，必须同时初始化。
decltype(a+b)  d;  

• 若表达式是一个 不带括号的标记符表达式 或 类/结构体成员访问表达式, 那么推导的结果是所代表实体的类型;
• 若表达式是一个函数调用(包括操作符重载), 那么推导的结果是函数的返回类型, 若返回值是基础类型则抛弃 const 限定符;
• 若表达式是一个字符串字面量, 则推到为 const 左值引用;
• 上述情况以外, 若表达式结果为左值则推导为左值引用, 否则推导为本类型;

这里说的是官方教程中的拆分，实际开发中，如果行为树太大，应该根据程序逻辑拆分成几个xml文件，不同子逻辑加载不同的xml

拆分行为树

拆分行为树有两种方法，我倾向用不修改C++的方法

main_tree.xml如下

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<root main_tree_to_execute = "MainTree">
    <include path="./subtree_A.xml" />
    <include path="./subtree_B.xml" />
    <BehaviorTree ID="MainTree">
        <Sequence>
            <SaySomething message="starting MainTree" />
            <SubTree ID="SubTreeA" />
            <SubTree ID="SubTreeB" />
        </Sequence>
    </BehaviorTree>
<root>

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<root>
    <BehaviorTree ID="SubTreeA">
        <SaySomething message="Executing Sub_A" />
    </BehaviorTree>
</root>

<root>
    <BehaviorTree ID="SubTreeB">
        <SaySomething message="Executing Sub_B" />
    </BehaviorTree>
</root>

include path可以用绝对路径，也可以用相对路径。

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factory.createTreeFromFile("main_tree.xml")

拆分后，用Groot2打开main_tree.xml，可以正常编辑和跳转到子树。

函数Tree BT::BehaviorTreeFactory::createTreeFromFile写的不好，加载xml失败也不知道，最好返回类型是Bool，false代表加载失败。

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Tree BehaviorTreeFactory::createTreeFromFile(const std::string& file_path,
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 {
   if(!parser_->registeredBehaviorTrees().empty()) {
     std::cout << "WARNING: You executed BehaviorTreeFactory::createTreeFromFile "
                  "after registerBehaviorTreeFrom[File/Text].\n"
                  "This is NOTm probably, what you want to do.\n"
                  "You should probably use BehaviorTreeFactory::createTree, instead"
               << std::endl;
   }
 
   XMLParser parser(*this);
   parser.loadFromFile(file_path);
   auto tree = parser.instantiateTree(blackboard);
   tree.manifests = this->manifests();
   return tree;
 }

虽然stack和queue中也可以存放元素，但在STL中并没有将其划分在容器的行列，而是将其称为容器的适配器，这是因为stack和queue只是对其他容器的接口进行了包装，STL中stack和queue默认使用deque。

适配器其实是一种设计模式，该种模式是将一个类的接口转换成用户希望的另外一个接口。

deuqe平时很少作为单独的数据结构容器来使用，而是仅仅作为stack和queue等数据结构的适配容器。

stack是一种后进先出的特殊线性数据结构，因此只要具有push_back()和pop_back()操作的线性结构，都可以作为stack的底层容器，比如vector和list都可以；queue是先进先出的特殊线性数据结构，只要具有push_back和pop_front操作的线性结构，都可以作为queue的底层容器，比如list。但是STL中对stack和queue默认选择deque作为其底层容器，主要是因为：

1. stack和queue不需要遍历(因此stack和queue没有迭代器)，只需要在固定的一端或者两端进行操作。

2. 在stack中元素增长时，deque比vector的效率高(扩容时不需要搬移大量数据)；queue中的元素增长时，deque不仅效率高，而且内存使用率高。

deque支持stack和queue的全部操作，因此，只需要在stack和queue接口的实现中调用deque容器对应的接口，就可以完成对stack和deque的模拟实现。

${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR} 和 ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} 一般都是当前CMakeLists.txt所在的目录。

file (GLOB_RECURSE SOURCE_FILES ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/*.cpp) 把路径下的所有cpp文件名都加入变量SOURCE_FILES

C++中的优先队列（priority queue）是一种特殊的队列，它允许在队列中添加元素时自动根据元素的优先级进行排序，
以便能够快速访问具有最高优先级的元素。优先队列可以用来解决很多算法问题，例如Dijkstra算法、Prim算法等。

底层实现是二叉堆，特别是二叉最小堆（对于最大优先级队列）或二叉最大堆（对于最小优先级队列）。堆是一种特殊的完全二叉树，其中任一节点的值都不大于或不小于其子节点的值。这种属性让堆非常适合快速访问最大或最小元素。

• push() 基于优先级在适当的位置加入新的元素
• top() 返回最高优先级的元素，但不删除该元素
• pop() 删除最高优先级的元素
• size() 返回队列中元素的个数
• empty() 如果队列为空返回true，否则返回false

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#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    priority_queue<int> pq;
    pq.push(3);
    pq.push(1);
    pq.push(4);
    pq.push(1);
    pq.push(5);

    while (!pq.empty()) {
        int top = pq.top();
        pq.pop();
        cout << top << " ";
    }
    // 如果要保存队列中的所有元素，可以将它们复制到另一个数据结构中，例如vector或数组
    return 0;
}

优先队列不支持随机访问，只允许访问队头元素，不允许访问其余的数据

创建包，相关文件

创建C++包: ros2 pkg create --build-type ament_cmake --node-name node_name package_name

指明依赖项: ros2 pkg create --build-type ament_cmake --node-name node_name package_name --dependencies rclcpp std_msgs

创建python包： ros2 pkg create --build-type ament_python --node-name node_name package_name

如果在创建包时，忘了指定依赖项，需要手动修改package.xml 和 CMakeLists.txt

比如在package.xml 的 <buildtool_depend> 之后添加

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<depend>rclcpp</depend>
<depend>std_msgs</depend>

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find_package(rclcpp  REQUIRED)
find_package(std_msgs  REQUIRED)

ament_target_dependencies(my_node rclcpp std_msgs)

工作空间

• build目录放的是中间文件．例如调用CMake时，每个包都会生成一个子文件夹．

• install目录是放包的安装文件．默认情况下，每个包会被安装到一个独立的子目录．

• log目录包含每次执行colcon的各种日志信息．

对比catkin，没有了devel目录

package.xml中包含该功能包的依赖信息，它可以帮助编译工具colcon确定多个功能包编译的顺序。

CMakeList.txt当中，必须有

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find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)

find_package(rclcpp_lifecycle REQUIRED)用于生命周期管理，平时可以不添加

例如package名称为project(first_node)，必须修改的部分如下

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add_executable(test_node src/test.cpp)
ament_target_dependencies(test_node rclcpp std_msgs)
install(TARGETS test_node DESTINATION lib/install_node)

target_link_libraries(test_node  behaviortree_cpp_v3)

• add_executable不必解释

• ament_target_dependencies是官方推荐的方式去添加依赖项。它将使依赖项的库、头文件和自身的依赖项被正常找到。如果不添加库名称，include头文件时会找不到

• install是安装库的语句。它将在工作空间生成文件 install/first_node/lib/install_node/test_node

• ament_package() 最后一句，不要修改。项目安装是通过ament_package()完成的，并且每个软件包必须恰好执行一次这个调用。ament_package()会安装package.xml文件，用ament索引注册该软件包，并安装CMake的配置（和可能的目标）文件，以便其他软件包可以用find_package找到该软件包。由于ament_package()会从CMakeLists.txt中收集大量信息，因此它应该是CMakeLists.txt中的最后一个调用。

可选项

ament_export_dependencies(${dependencies})

这句会将依赖项导出到下游软件包。这样该库使用者也就不必为那些依赖项调用find_package了。

安装

安装依赖项，然后去github的release里下载最新的版本编译安装。

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sudo apt-get sqlite3
sudo apt-get install libzmq3-dev libboost-dev
sudo apt-get install libboost-coroutine-dev # 需要用到协程

sudo apt-get install qtbase5-dev libqt5svg5-dev libzmq3-dev libdw-dev

普通的cmake设置如下

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cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2)
 
project(simple_bt)
 
set(CMAKE_CXX_SaTANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
find_package(behaviortree_cpp)
 
add_executable(${PROJECT_NAME} "simple_bt.cpp")
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} BT::behaviortree_cpp)

如果是通过sudo apt-get install ros-humble-behavior-cpp安装的，只能在ROS2环境的设置，因为so文件依赖 ament_index_cpp:

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cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(test_node)

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
  add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

add_compile_options(-Wextra -Wpedantic -Wno-unused-parameter -g)

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)
find_package(ament_index_cpp)
find_package(behaviortree_cpp)

INCLUDE_DIRECTORIES(/home/user/catkin_ws/src/test_node/include)

add_executable(test_node  src/test.cpp)

ament_target_dependencies(test_node   
  rclcpp
  behaviortree_cpp
    ${BTCPP_LIBRARY}
)

install(TARGETS
  test_node
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

ament_package()

package.xml如下：

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<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>test_node</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>TODO: Package description</description>
  <maintainer email="user@todo.todo">zzp</maintainer>
  <license>TODO: License declaration</license>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

  <depend>rclcpp</depend>
  <depend>std_msgs</depend>
  <depend>behaviortree_cpp</depend>
  
  <test_depend>ament_lint_auto</test_depend>
  <test_depend>ament_lint_common</test_depend>

  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

统一的代码规范对于整个团队来说十分重要，通过git/svn在提交前进行统一的 ClangFormat 格式化，可以有效避免由于人工操作带来的代码格式问题。

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// 以 LLVM 代码风格格式化main.cpp, 结果输出到 stdout
clang-format -style=LLVM  main.cpp
// 以 LLVM 风格格式化 main.cpp,  结果直接写到 main.cpp
clang-format -style=LLVM  -i main.cpp

// 以 Google 风格格式化 main.cpp,  结果直接写到 main.cpp
clang-format -style=google -i main.cpp

• 批量格式化代码

find . -path '*/src/*.cpp' -o -path '*/include/*.h' ! -name 'sigslot.h' | xargs clang-format -style=file -i

在使用时，出现一个奇怪的bug，clang-format把我修改的文件的所有者都改成了root，再修改时还得先把用户改回来，极其不方便，不过我是在VMware里遇到的bug

参考: clang-format的介绍和使用

安装 colcon : sudo apt install python3-colcon-common-extensions。 ROS2的build没有了ROS1中的devel概念

与ROS1不同，如果一个包不放在src目录，而放在工作空间目录，colcon也会编译它。

• colcon build     编译所有包

• colcon build —packages-select pkg     只编译一个包

colcon build --packages-select 指令并不会编译该包的依赖，往往会报错。可以用下面这条指令进行包和其依赖编译

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colcon build --packages-up-to   package_name

• colcon build —cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release    

不编译测试单元

colcon test --packages-select YOUR_PKG_NAME --cmake-args -DBUILD_TESTING = 0

运行编译的包的测试

colcon test

• 允许通过更改src下的部分文件改变install，这样每次修改Python脚本时不必重新 build

colcon build --symlink-install

• colcon build —symlink-install pkg   

• colcon build —symlink-install —packages-ignore pkg    

减小colcon的CPU占用

指定并行的线程数

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colcon build --symlink-install --parallel-workers 1

不使用并行编译

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colcon build --symlink-install  --executor sequential

两种编译不要混合用，否则每次都会重新编译

显示CMake中的MESSAGE

colcon build —event-handlers console_direct+ —packages-select test_node

console_direct 换成 console_cohesion 也可以

如果不想编译特定的包，在该包目录里面创建一个名为COLCON_IGNORE文件，这样子这个包就不会被索引到了

问题

1. 编译时报错 CMake Error at /opt/ros/jazzy/share/rosidl_typesupport_c/cmake/get_used_typesupports.cmake:35 (message):
   No ‘rosidl_typesupport_c’ found

执行source后再编译

一开始我以为是/opt里的安装有问题，后来发现是ament_target_dependencies里没有添加nav_msgs，导致include头文件时会找不到

1. failed to create symbolic link ‘/home/xxx/learning_interfaces2’ because existing path cannot be removed: Is a directory

把对应的目录删掉

1. CMake Warning: Manually-specified variables were not used by the project: CATKIN_INSTALL_INTO_PREFIX_ROOT

在相应的包里加入

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<export>                               
   <build_type>ament_cmake</build_type> 
</export> 

1. 如果需要在包的package.xml中添加依赖关系。比如sample包依赖common包，那么就在sample包的package.xml中添加

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<depend>common</depend>

    告诉编译器，编译B包的时候依赖A包，A包需要先编译出来。

1. 没有那个文件或目录

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Starting >>> test_node
--- stderr: test_node                             
cc1plus: fatal error: /home/user/catkin_ws/src/test_node/src/Action.cpp: 没有那个文件或目录
compilation terminated.

删掉build目录中的test_node文件夹

1. 编译自定义的msg包时，报错 找不到rosidl_typesupport_c

一般都安装了相应的库:

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sudo apt install ros-jazzy-rosidl-typesupport-c

source /opt/ros/jazzy/setup.bash 即可

1. CMake Warning: Manually-specified variables were not used by the project: CATKIN_INSTALL_INTO_PREFIX_ROOT

相应的包里明明没有用CATKIN相关的东西，不知是哪里报警，只好在CMake里加一句 unset( CATKIN_INSTALL_INTO_PREFIX_ROOT )

1. 编译时找不到 ament_cmake

source /opt/ros/jazzy/setup.bash

1. 报警: WARNING:colcon.colcon_ros.prefix_path.catkin:The path ‘/home/user/catkin_ws/install/nav2_map_server’ in the environment variable CMAKE_PREFIX_PATH doesn’t exist

即使删除了install, build, log也无法解决，要想彻底解决只能重建一个工作空间。或者用临时方法，但新终端又会失效

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unset AMENT_PREFIX_PATH
unset CMAKE_PREFIX_PATH

1. 包的依赖问题

在路径 /build/my_package/ament_cmake_core 可以看到编译一个包后生成的cmake文件，比如my_packageConfig.cmake 和 my_packageConfig-version.cmake

如果包A需要包B，编译时报错找不到BConfig.cmake，在工作空间执行 source