ROS2 中，cpp新特性的应用

auto

1 2	// auto 自动推导类型 auto a = 1; // int a = 1

智能指针

智能指针分为三种

shared_ptr 共享的智能指针

weak_ptr 弱引用的智能指针

unique_ptr 独占的智能指针

std::shared_ptr 是一个类模板，它的对象的行为类似于指针，它可以记录共享它所管理的内存对象的对象个数。多个共享指针可以共享同一个对象，当最后一个共享指针被销毁时，会自动释放其所指向的对象。一个共享指针通常使用 make_shared<> 来创建，也可以通过拷贝或者赋值其他共享指针的方式创建。
代码示例，在 demo_one_pkg/src/ 下创建 learn_shared_ptr.cpp
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#include <iostream>
#include <memory>

int main(){
	
	// 创建共享智能指针 <数据类型/类>(参数) 返回值，对应类的共享指针
	auto p1 = std::make_shared<std::string>("This is a string.");
	std::cout << "p1的引用计数: " << p1.use_count() << ", 指向内存地址: " << p1.get() << std::endl;
	
	auto p2 = p1;	
	std::cout << "p1的引用计数: " << p1.use_count() << ", 指向内存地址: " << p1.get() << std::endl;
	std::cout << "p2的引用计数: " << p2.use_count() << ", 指向内存地址: " << p2.get() << std::endl;
	
	// 释放引用
	p1.reset();
	std::cout << "p1的引用计数: " << p1.use_count() << ", 指向内存地址: " << p1.get() << std::endl;
	std::cout << "p2的引用计数: " << p2.use_count() << ", 指向内存地址: " << p2.get() << std::endl;
	
	// p2->c_str() 调用成员函数
	std::cout << "p2的指向内存地址数据: " << p2->c_str() << std::endl;
	
	return 0;
}
在 CMakeLists 文件中添加
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# 添加可执行文件
add_executable(learn_shared_ptr src/learn_shared_ptr.cpp)
# 拷贝节点到install
install(TARGETS demo_one_node person_node learn_shared_ptr
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)
编译并执行
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colcon build
source install/setup.bash
ros2 run demo_one_pkg learn_shared_ptr

Lambda 表达式

可以利用它来编写内嵌的匿名函数，用以替换独立函数或函数对象。

代码示例，在 demo_one_pkg/src/ 下创建 learn_lambda.cpp

#include <iostream>
#include <algorithm>

int main(){
	
	// [] 是捕获参数列表，() 中放置参数，{} 中是函数体， -> 后面是返回类型
	auto add = [](int a, int b) -> int {return a + b;};
	int sum = add(200, 50);
	// 这里的 [sum] 可以替换为 [&]，后者可以捕获其之前的所有参数
	auto print_sum = [sum]() -> void {std::cout << sum << std::endl;};
	print_sum();
	
	return 0;
}

在 CMakeLists 文件中添加

# 添加可执行文件
add_executable(learn_lambda src/learn_lambda.cpp)
# 拷贝节点到install
install(TARGETS demo_one_node person_node learn_shared_ptr learn_lambda
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

编译并执行

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colcon build
source install/setup.bash
ros2 run demo_one_pkg learn_lambda

函数包装器

cpp 中函数可大致分为三类，一类是自由函数，一类是成员函数，另外一类就是 Lambda函数。三种函数的调用方式不同，自由函数直接函数名加参数调用，成员函数需要对象来调用。函数包装器就是用于统一这三种函数的调用方式的。

代码示例，在 demo_one_pkg/src/ 下创建 learn_functional.cpp

#include <iostream>
#include <functional>	// 函数包装器头文件

// 自由函数
void save_with_free_fun(const std::string & file_name){
	std::cout << "自由函数: " << file_name << std::endl;
}

class FileSave{

private:
	

public:
	FileSave() = default;
	~FileSave() = default;
	
	// 成员函数
	void save_with_member_fun(const std::string & file_name){
		std::cout << "成员函数: " << file_name << std::endl;
	};
};


int main(){

	FileSave file_save;
	
	// Lambda 函数
	auto save_with_lambda_fun = [](const std::string & file_name) -> void {std::cout << "Lambda 函数: " << file_name << std::endl;};
	
	// 未统一调用
	save_with_free_fun("file.txt");
	file_save.save_with_member_fun("file.txt");
	save_with_lambda_fun("file.txt");
	
	// 使用函数包装器统一调用
	std::function<void(const std::string&)>save1 = save_with_free_fun;
	// 成员函数放入包装器较为复杂，涉及三个参数
	std::function<void(const std::string&)>save2 = std::bind(&FileSave::save_with_member_fun, &file_save, std::placeholders::_1);
	std::function<void(const std::string&)>save3 = save_with_lambda_fun;
	
	// 调用
	save1("file.txt");
	save2("file.txt");
	save3("file.txt");
	
	return 0;
}

在 CMakeLists 文件中添加

# 添加可执行文件
add_executable(learn_functional src/learn_functional.cpp)
# 拷贝节点到install
install(TARGETS demo_one_node person_node learn_shared_ptr learn_lambda learn_functional
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

编译并执行

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colcon build
source install/setup.bash
ros2 run demo_one_pkg learn_functional