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深色模式

01 · Topic 发布/订阅 ​

目标 ​

写并跑通一对节点：一个不停发消息，一个接收打印。理解 节点、话题、消息。

概念 ​

text
  talker 节点  --publish-->  话题 /chatter  --subscribe-->  listener 节点
                 (String)                         (String)
名词含义本课例子
节点 Node一个 ROS 程序角色talker、listener
话题 Topic双方约定的频道名chatter
消息 Message频道上的数据结构std_msgs/msg/String
发布者 Publisher往话题发create_publisher
订阅者 Subscriber从话题收create_subscription

要点：

  • 发布者不关心谁在听；订阅者不关心谁在发。
  • 消息类型 + 话题名 必须一致，否则收不到。
  • Topic 适合：传感器、状态、持续数据流。

通俗理解 ​

Topic 像电台频道：

  • 主播（发布者）不停播报，不关心有没有人听。
  • 听众（订阅者）调到同一频道就能收，不关心主播是谁。
  • 频道名（话题名）和节目格式（消息类型）必须一致，否则对不上。

传感器数据、电池电量、速度指令这类“持续往外冒”的信息，最适合 Topic。

逐步说明：发布订阅为何不握手，以及 QoS 直觉（点击展开）

发布者创建话题时并不查找订阅者。中间件按「话题名 + 类型」匹配。好处：加一个录包节点不必改 talker。代价：没人听时消息可丢（默认）。传感器用 Best Effort；命令、TF 常用 Reliable。类型必须完全一致：std_msgs/String 和自己编的同名字段不是同一种消息。下一课 Service 才是「我问你必须答」。

本课通信发生在本机进程之间；底层确实走 DDS/网络栈，但你写节点时通常感觉不到，先当“进程间广播”即可。

常见疑问 ​

Q：发布者必须先启动吗？
不必。后启动的一方连上后就能收/发。但若一直没人发布，订阅者就一直等。

Q：create_publisher(..., 10) 里的 10 是什么？
队列深度：来不及处理时最多先攒几条。入门当“缓冲大小”即可，不必先学完整 QoS。

Q：Topic 能保证对方一定收到吗？
默认偏“尽力而为”，适合高频传感器。要强可靠、要回执，更常考虑 Service/Action 或调 QoS（进阶）。

Q：一个话题可以有多个订阅者吗？
可以，一对多很常见。

动手 ​

bash
cd $ROS_WS
source /opt/ros/humble/setup.bash
source install/setup.bash

终端 A：

bash
ros2 run py_pubsub talker

终端 B：

bash
ros2 run py_pubsub listener

应看到类似：

text
[talker]: 发布: "你好 ROS 2: 3"
[listener]: 收到: "你好 ROS 2: 3"

关键命令 ​

bash
ros2 node list                 # 有哪些节点
ros2 topic list                # 有哪些话题
ros2 topic echo /chatter       # 实时打印话题内容
ros2 topic info /chatter       # 类型、发布/订阅者数量
ros2 interface show std_msgs/msg/String

对照代码 ​

文件作用
talker_node.py定时发布
listener_node.py回调打印
setup.py注册 talker / listener 入口
package.xml声明依赖 rclpy、std_msgs

发布关键几行：

python
self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'chatter', 10)
self.publisher_.publish(msg)

订阅关键几行：

python
self.create_subscription(String, 'chatter', self.listener_callback, 10)

10 是队列长度（QoS 里的 depth），入门先当「缓冲几条消息」即可。

小练习（可选） ​

  1. 把话题名改成 hello，两边一起改，重新 build 再跑。
  2. 把定时器从 0.5 秒改成 1.0 秒。
  3. 只开 listener，用命令行发一条：
bash
ros2 topic pub --once /chatter std_msgs/msg/String "{data: '手动一条'}"

验证标准（给学员与 AI） ​

  • [ ] ros2 run py_pubsub talker 持续打印「发布」
  • [ ] 另一终端 ros2 run py_pubsub listener 能收到对应内容
  • [ ] ros2 topic echo /chatter 能看到消息

失败时：确认两边都 source "$ROS_WS/install/setup.bash"；话题名与类型一致。

小结 ​