大家好,我是永远吃不饱的小胖鱼。
这两天在写《动手学ROS2》教程的时候,一会冒出来一个回调函数。
因为担心未来的读者们被回调函数绕晕,小鱼今天就特意把回调函数拎出来说一说。
顺便说一说什么是同步调用什么是异步调用。
一、小故事-老三借钱小鱼依然讲个小故事来说一说。
李家村有一个兄弟,一个叫李老三、一个叫李老四。李老四是个作家,靠写书赚了不少钱。李老三有天没钱吃饭,找李老四去借钱。
李老三到了李老四家,问李老四能不能借给点钱
李老四说行,但是你要等等,我要去银行给你取,你可以在我家等我,也可以先回去,等我取到了打电话给你,让你来拿
李老三心想,我要是在这等着不知道要等到啥时候,还不如先回家喂熊猫,于是李老三就回去了。
过了一个小时,李老四打电话给李老三了,让李老三去拿钱,李老三就先放下手下的活,过去拿了钱,然后回家继续喂熊猫,到了中午就拿着钱去吃麻辣烫了。
二、同步与异步调用我们把借钱看作一个函数,李老三借钱时的两种选择(原地等待还是回家等通知),分别对应着同步调用和异步调用。
- 同步调用:调用者会一直等待函数返回,函数不返回程序就不向下执行,比如李老三一直等着李老四把钱取回来才肯走
- 异步调用:调用者调用完成后,不用等待函数返回,可以继续做其他事情,函数的返回会以回调函数(还有其他方式,这里我们只说一种)返回,比如李老三直接回家喂国宝(做其他事情),电话相当于回调函数
所以同步调用可以理解为没有回调函数,而异步调用必须要设置回调函数来接收返回值。
这里有一个重点就是设置回调函数接收返回值,这个就是回调函数最重要的用处之一。
三、回调函数这里我们来讲一讲回调函数,上面说到异步调用需要设置一个回调函数来接收返回值。
大家想一想,平时编写ROS和ROS2代码时候,在哪里设置了回调函数?
3.1Python里的回调函数 3.1.1 Python版本的订阅话题import rospy
import math
from std_msgs import String
#回调函数输入的应该是msg
def data_callback(data):
rospy.loginfo("data=%s",data.data)
if __name__ = "__main__"
rospy.init_node("pylistener",anonymous=True)
#Subscriber函数第一个参数是topic的名称,第二个参数是接受的数据类型 第三个参数是回调函数的名称
rospy.Subscriber("test",String,data_callback)
rospy.spin()
data_callback
就是一个回调函数,当话题test中有数据的时候,系统就会帮我们自动调用data_callback
函数,为什么调用data_callback
函数呢?
因为我们在rospy.Subscriber("test",String,data_callback)
是将其设置为了回调函数。
def borrow_respoonse_callback(self,response):
# 打印一下信息
result = response.result()
if result.success == True:
self.get_logger().info("果然是亲弟弟,借到%d,吃麻辣烫去了" % result.money)
else:
self.get_logger().info("害,连几块钱都不借,我还是不是他亲哥了,世态炎凉呀")
self.borrow_money_client_.call_async(request).add_done_callback(self.borrow_respoonse_callback)
借钱客户调用异步服务call_async
之后,使用add_done_callback
来添加了一个回调函数,用于接收服务端的返回数据。
在Python中一个函数可以作为一个对象来使用,所以我们可以把函数名borrow_respoonse_callback当作入口参数传入add_done_callback函数。
3.2 C++里的回调函数 3.2.1 比如C++订阅话题#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
void callback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
//do something
}
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "node_name");
ros::NodeHandle n;
ros::Subscriber sub = n.subscribe("topic", 10, callback);
ros::spin();
return 0;
}
这里也把callback
作为一个参数传到的subscribe
中,即设置回调函数,告诉ROS系统,当有数据来了,就调用callback
来处理。
C++里我们也可以把一个函数名称作为参数传入另外一个函数,对应的概念是函数指针,所谓函数指针就是指向函数的指针
3.2.2 成员函数如何变成回调函数这里讲一个小知识点,就是把成员函数作为回调函数,传说的OOP做法。 这里举个栗子,这里获取雷达数据的例子。 .h文件
class My_Filter {
public:
My_Filter();
//订阅 LaserScan 数据,先转换为 PointCloud2,再转换为 pcl::PointCloud
void scanCallback_2(const sensor_msgs::LaserScan::ConstPtr& scan);
private:
ros::NodeHandle node_;
//订阅 "/scan"
ros::Subscriber scan_sub_;
};
.cpp文件
#include "laser_fusion/Laser2Cloud.h"
My_Filter::My_Filter(){
//订阅 "/scan"
scan_sub_ = node_.subscribe ("scan", 100, &My_Filter::scanCallback_2, this);
}
void My_Filter::scanCallback_2(const sensor_msgs::LaserScan::ConstPtr& scan){
//do something
}
四、总结
在ROS和ROS2中,回调函数的用处非常之多,可以说处处都有回调函数的身影。相比较同步调用,异步调用更能提升系统的性能,比如李老三顺手把熊猫给喂了。 但回调函数的使用过程中也要注意一些小问题,比如函数的重入,数据的同步等等。
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