ROS 1 入门 02｜Topic 与 Service 通信实战（C++）

一、准备工作二、Topic：发布者与订阅者 2.1 编写发布者节点 2.2 编写订阅者节点 2.3 配置 CMakeLists.txt 2.4 编译并运行三、Service：服务端与客户端 3.1 定义服务接口 3.2 编写服务端节点 3.3 编写客户端节点 3.4 添加构建配置 3.5 运行并验证四、Topic 与 Service 的区别五、常见问题找不到功能包或节点找不到 AddTwoInts.h 客户端调用失败

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本文通过两个最小示例，介绍 ROS 1 中最常用的两种通信方式：

Topic（话题）：发布者持续发送消息，订阅者异步接收消息。

Service（服务）：客户端发送一次请求，服务端处理后返回响应。

一、准备工作

本文假设已经完成以下准备：

安装 ROS 1，并创建 Catkin 工作空间 ~/catkin_ws。

创建功能包 beginner_tutorials。

功能包已依赖 roscpp、std_msgs 和 message_generation。

已创建服务定义文件 srv/AddTwoInts.srv。

进入功能包源码目录：

二、Topic：发布者与订阅者

Topic 适合持续、异步的数据传输。例如，传感器不断发布数据，其他节点按需订阅。

2.1 编写发布者节点

创建 src/talker.cpp：

这段代码完成了四件事：

初始化 ROS 节点 talker。

创建 chatter 话题的发布者。

以 10 Hz 的频率生成字符串消息。

调用 publish() 将消息发送给订阅者。

2.2 编写订阅者节点

创建 src/listener.cpp：

这段代码的执行过程是：

初始化 ROS 节点 listener。

订阅 chatter 话题。

调用 ros::spin() 进入事件循环。

收到消息后，由 ROS 调用 chatterCallback()。

2.3 配置 CMakeLists.txt

确认 CMakeLists.txt 包含以下配置：

2.4 编译并运行

先编译工作空间：

打开三个终端，并分别执行：

订阅者终端将持续输出类似结果：

三、Service：服务端与客户端

Service 采用同步的请求/响应模型：客户端发送请求，服务端处理后返回结果。它适合偶发、需要明确返回值的操作，不适合持续传输数据。

本例实现一个整数加法服务：客户端发送两个整数，服务端返回它们的和。

3.1 定义服务接口

创建 srv/AddTwoInts.srv：

分隔线 --- 上方是请求字段，下方是响应字段。

3.2 编写服务端节点

创建 src/add_two_ints_server.cpp：

服务端收到请求后，会执行 add()，计算两个整数之和并写入响应。

3.3 编写客户端节点

创建 src/add_two_ints_client.cpp：

3.4 添加构建配置

在 CMakeLists.txt 末尾添加：

重新编译：

3.5 运行并验证

确保 roscore 正在运行，然后分别启动服务端和客户端：

客户端输出：

服务端输出：

四、Topic 与 Service 的区别

对比项	Topic	Service
通信方式	发布/订阅	请求/响应
是否持续通信	通常持续	通常单次
是否等待结果	发布者不等待	客户端等待响应
节点关系	多对多	通常一对一调用
典型场景	传感器数据、状态广播、控制指令	参数查询、触发动作、一次性计算