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回溯rosbag2

约 24 分钟阅读

1.概述

方式1一边采集数据，一边生成地图信息。

方式2是将采集数据和生成地图信息分割开来了，方式2做到了解耦合，所以更灵活一些。用同一套数据，可能用不同的算法处理，总之，非常灵活。

留存的过程咱们也可以叫做序列化。（转化为磁盘文件）

留存一般叫录制（序列化）。

读取一般叫回放(反序列化)。

留存时也可以将文件进行分卷，也就是每个文件最大能占多大的大小，如果超过该大小，就新建一个文件继续留存。（类似于压缩文件的分卷）

这样的话，存的数据太大，我们一次性打开太慢，就可以分段打开。

需要依赖于rosbag2_cpp或者rosbag2_py

然后还要依赖于geometry_msgs，这个是因为我们要序列化的数据是这个包下的速度指令。

ros2 pkg create cpp02_rosbag --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp rosbag2_cpp geometry_msgs --node-name cpp01_writer

2.rosbag2的命令工具

一般ROSBAG2的使用有命令行工具和编码两种使用方式，命令行工具功能比较齐全，够用。

查看帮助文档ros2 bag -h

主要有6个指令。

可以看record的详细用法。

record是用来将消息序列化的，但实际上比这个复杂。(录制)

play是用来反序列化消息的，但实际上比这个复杂。(回放)

ROS 2 Message
    ↓ serialization
serialized bytes
    ↓ rosbag2 + timestamp + topic metadata + storage plugin
bag

序列化只是录制过程中的一个环节。

record 实际上包含：

发现 Topic
    ↓
建立 Subscription
    ↓
接收序列化消息
    ↓
记录时间戳
    ↓
交给 Storage Plugin
    ↓
写入磁盘
读取 bag
    ↓
按照记录时间调度消息
    ↓
创建 Publisher
    ↓
按照 QoS 发布
    ↓
ROS 2 其他节点重新收到消息

这一点非常重要，因为后面所有 QoS 问题，本质上就是 Recorder 是订阅者、Player 是发布者。

info是用来输出bag文件的相关信息的。比如有多少条消息，录制起始时间和终止时间以及持续时间。

reindex是重建bag文件，可以根据现有 bag 数据重新构建 metadata。 例如异常退出导致 metadata.yaml 缺失或损坏时，它很有价值。

list是输出rosbag2中可用的插件(高阶应用)。

convert我们可以用这个给bag重新读取再写出一个新的 bag，也可以把多个bag文件合并成一个文件。 可以用来：

  • 合并 bag
  • 拆分 bag
  • 重新选择话题
  • 改 storage
  • 压缩/解压
  • 修改序列化格式

打开小乌龟节点与键盘控制小乌龟节点。

我们用键盘控制小乌龟，然后把速度指令通过rosbag2给序列化。

然后我们关掉两个节点，再重启小乌龟节点，然后这次不通过键盘控制，而是通过play bag文件让小乌龟运动。

record指令后面要跟一个话题组成的列表，但是在咱们下面的操作中，只用到了一个话题。

然后再用output，把序列化后的文件写出到一个磁盘目录中去。

cd进想保存bag的目录，然输入record指令，后面跟话题名称，然后-o +bag文件名，这里也可以不重新命名bag文件，这样会用默认的名字，默认的名称是年月日命名的。

这样就已经开始录制了。

按Ctrl + C进行结束，结束有个提示，说正在将消息写入bag，需要一段时间。

my_bag/
├── metadata.yaml
└── my_bag_0.db3

其中：

metadata.yaml
    → bag 的描述信息
    → 录了哪些 topic
    → topic 类型
    → 消息数量
    → duration
    → storage id
    → bag 分片信息
    ...

*.db3
    → SQLite3 storage plugin 真正保存的消息数据

db3是SQLite数据库，这个是移动端(比如手机)常用的数据库，但其他平台其实也可以用。 所以 .db3 才是主要的数据载体。

这个数据库就存储了录制的数据。

Humble 默认用 SQLite3 storage plugin 保存 bag。

而且存储插件是可替换的。你本机究竟有哪些插件，不应该靠猜，应该直接：

ros2 bag list storage

Humble 的 CLI 会根据系统实际注册的 writer 插件决定 -s/--storage 可以选择什么。ROS 2 Humble rosbag2 README

3.rosbag2中的QoS

前面已经知道，rosbag2 在录制和回放时并不是单纯地“读写文件”：

录制：Publisher → rosbag2 Recorder（Subscriber）

回放：rosbag2 Player（Publisher）→ Subscriber

因此，只要 rosbag2 参与 ROS 2 通信，就同样要遵守 ROS 2 的 QoS（服务质量，Quality of Service）规则。

ROS 2 的 QoS 策略很多，例如 History（历史策略）、Depth（队列深度）、Reliability（可靠性）、Durability（持久性）、Deadline（截止期限）、Liveliness（活跃性） 等。

对于 rosbag2 的录制和回放，首先最需要理解的是：

  • Reliability（可靠性）：Reliable（可靠） 和 Best Effort（尽力而为）
  • Durability（持久性）：Transient Local（本地瞬态） 和 Volatile（易失性）

官方文档：

3.1.Request / Offered 模型

ROS 2 中，Publisher 和 Subscriber 的 QoS 并不是“必须完全相同”才能通信。

它采用的是 Request / Offered 模型：

Publisher
    ↓
Offered QoS（提供的服务质量）

Subscriber
    ↓
Requested QoS（请求的服务质量）

只有 Publisher 提供的 QoS 能满足 Subscriber 请求的 QoS，两者才能正常通信。

所以不能简单理解成：

Publisher QoS == Subscriber QoS

而应该理解成：

Publisher 提供的能力
        ↓
能不能满足 Subscriber 的要求？

这个规则对普通 ROS 2 节点成立，对 rosbag2 也一样成立。

录制时：

原节点 Publisher
        ↓
rosbag2 Recorder Subscriber

回放时：

rosbag2 Player Publisher
        ↓
算法节点 Subscriber

3.2.Reliability（可靠性）

Reliability 决定消息传输过程中，对“消息是否必须尽量送达”的要求。

Reliable（可靠） 可以理解为：

尽量保证消息送达
如果底层发现消息丢失，可以进行重传等处理

Best Effort（尽力而为） 可以理解为：

尽最大努力发送
如果某条消息丢失，不要求一定重传
更加关注最新的数据

很多高频传感器数据使用的 Sensor Data QoS Profile 会采用 Best Effort。对于这类数据，相比于等待旧数据重传，系统通常更关心最新的传感器数据。

Reliability 的兼容关系如下：

Publisher Offered Subscriber Requested 是否兼容
Best Effort Best Effort ✅
Best Effort Reliable ❌
Reliable Best Effort ✅
Reliable Reliable ✅

最容易混淆的是下面两种情况：

Best Effort Publisher
        ↓
Reliable Subscriber

❌ 不兼容

原因是 Subscriber 要求“可靠传输”，但 Publisher 只提供 Best Effort，无法满足 Subscriber 的要求。

反过来：

Reliable Publisher
        ↓
Best Effort Subscriber

✅ 兼容

因为 Publisher 提供的能力已经能够满足 Subscriber 较低的要求。

因此，Reliable 并不是简单意义上的“比 Best Effort 更高级，所以任何时候都应该选 Reliable”。

QoS 的核心是：双方是否兼容，以及这种通信策略是否适合当前数据。

3.3.Durability（持久性）

Durability 主要决定：一个 Subscriber 后加入通信时，能不能收到 Publisher 之前已经发布过的数据。

Volatile（易失性） 可以理解为：

只接收建立通信之后的新消息
不保留之前已经发布的历史消息

例如：

Publisher：A  B  C

                Subscriber 在这里启动

Publisher：          D  E

如果 Subscriber 使用 Volatile，它通常只关心：

D  E

而不会要求得到之前的：

A  B  C

Transient Local（本地瞬态） 则允许 Publisher 为后加入的 Subscriber 保留一定的历史样本。

可以把它理解成：

Publisher
   │
   ├── 发布消息
   │
   └── 在本地保留历史样本
             ↓
       Late Joiner Subscriber

它的行为和 ROS 1 中 latched publisher 的概念有一定相似之处。

Durability 的兼容关系如下：

Publisher Offered Subscriber Requested 是否兼容
Volatile Volatile ✅
Volatile Transient Local ❌
Transient Local Volatile ✅
Transient Local Transient Local ✅

其中：

Volatile Publisher
        ↓
Transient Local Subscriber

❌ 不兼容

因为 Subscriber 要求能够获得 Transient Local 的历史数据能力，但 Publisher 并没有提供这种能力。

而：

Transient Local Publisher
        ↓
Volatile Subscriber

✅ 可以通信

但 Volatile Subscriber 并不会因为 Publisher 是 Transient Local，就自动要求得到建立通信之前的历史数据。

3.4./tf_static为什么特殊

/tf_static 是理解 Durability 很典型的例子。

静态 TF 的特点是：

变换关系基本不会变化
        ↓
没有必要像动态 /tf 一样持续高频发布

例如机器人中的某个固定传感器变换：

base_link
    ↓
laser_link

这个静态关系可能在系统启动时就已经发布。

假设：

10:00:00
Static TF Publisher 发布 /tf_static

10:00:20
rosbag2 Recorder 才启动

如果 Recorder 只能接收启动之后的新数据，而 /tf_static 后面又没有重新发布，那么这个 bag 就可能缺少关键的静态坐标变换。

因此 /tf_static 使用 Transient Local Durability，使后加入的 Subscriber 也有机会获得之前保留的静态 TF 数据。

这也是为什么录制 SLAM、定位和导航数据时，不能只确认“bag 里面有没有 /tf”，还需要关注 /tf_static 是否被正确录制。

3.5.rosbag2会自动适配QoS

理解 QoS 以后，也不要走到另一个极端：

是不是录每一个 Topic 都必须手动写 QoS？

通常不是。

ROS 2 Humble 的 rosbag2 在录制时会根据发现到的 Publisher 尝试调整 Recorder 的 Requested QoS；在回放时，也会尝试保留原 Topic 原先 Offered 的 QoS。

因此大多数普通 Topic 不需要手动指定 QoS。

但是在一些需要明确控制行为的场景中，例如：

  • 关键传感器 Topic
  • /tf_static
  • 同一个 Topic 存在多个 Publisher，并且 QoS 不完全一致
  • 默认自动适配无法满足实际录制或回放需求
  • 希望实验中的 QoS 行为固定、可复现

就可以使用 rosbag2 的 QoS Override。

3.6.查看Topic实际使用的QoS

不要只根据源码、Topic 名字或者经验猜测实际 QoS。

系统真正运行起来后，可以使用：

ros2 topic info -v /topic_name

查看该 Topic 当前 Publisher 和 Subscriber 实际使用的 QoS。

例如重点观察：

Reliability
Durability
History
Depth

尤其在实车中，最终的 rosbag2 配置应该以实际运行时的 Topic 和 QoS为准。

3.7.rosbag2 QoS Override

rosbag2 可以通过 YAML 文件为特定 Topic 覆盖 QoS。

例如：

/tf_static:
  reliability: reliable
  durability: transient_local

如果某个传感器 Topic 实际使用 Best Effort，也可以按实际情况配置：

/sensor_points:
  reliability: best_effort
  durability: volatile

这里的 /sensor_points 只是示例。实际工程中应当先运行系统，再通过 ros2 topic info -v 确认真实 Topic 和 QoS。

录制时使用：

ros2 bag record \
  --qos-profile-overrides-path qos_overrides.yaml \
  /topic1 /topic2

此时 QoS Override 影响的是：

rosbag2 Recorder
        ↓
Subscription QoS

回放时使用：

ros2 bag play \
  --qos-profile-overrides-path qos_overrides.yaml \
  my_bag

此时 QoS Override 影响的是：

rosbag2 Player
        ↓
Publisher QoS

所以同一个参数在 record 和 play 中的作用对象并不相同。

最终可以把这一节的关系整理成：

录制

原 Publisher
    │ Offered QoS
    ↓
rosbag2 Recorder
    Requested QoS


回放

rosbag2 Player
    │ Offered QoS
    ↓
算法 Subscriber
    Requested QoS

理解这个模型以后，后面处理传感器数据、/tf_static 以及 rosbag2 的 QoS Override，就不再只是记配置参数，而是在判断：

Publisher 提供的 QoS，能不能满足 Subscriber 请求的 QoS。

4.rosbag2的话题选择

实际使用 rosbag2 时，首先要决定的就是：到底录哪些 Topic。

最直接的方式是显式指定 Topic：

ros2 bag record /topic1 /topic2 /topic3

这种方式最明确，也最适合已经知道自己需要哪些数据的场景。

如果希望录制当前系统中的全部 Topic，可以使用：

ros2 bag record -a

其中：

-a
--all

表示录制所有能够发现的 Topic。

默认情况下，rosbag2 在录制过程中还会继续进行 Topic Discovery。也就是说，即使某个 Topic 在启动 rosbag2 时还不存在，只要后面出现，Recorder 仍然可以发现它并开始录制。

如果不希望录制过程中继续发现新 Topic，可以使用：

ros2 bag record -a --no-discovery

此时只会考虑 Recorder 启动时已经存在的 Topic。

需要注意，Humble 中 --use-sim-time 和 --no-discovery 不能同时使用，因为使用仿真时间时 Recorder 需要发现并订阅 /clock。

4.1.使用正则表达式选择Topic

除了显式列出 Topic 和使用 -a 以外，还可以使用：

-e
--regex

例如：

ros2 bag record -e ".*camera.*"

它适合 Topic 数量比较多，并且命名有明显规律的系统。

4.2.排除不需要的Topic

如果希望先选择一大批 Topic，再排除其中一部分，可以使用：

-x
--exclude

例如：

ros2 bag record -a -x ".*debug.*"

可以理解成：

先选择一批 Topic
        ↓
再排除匹配 exclude 的 Topic

Humble 中，--exclude 需要和 --all 或 --regex 一起使用。显式列出 Topic 时不能同时使用 --exclude。

4.3.Hidden Topic和Unpublished Topic

--include-hidden-topics 用于把隐藏 Topic 也纳入发现和录制范围。隐藏 Topic 通常用于 ROS 2 内部或框架功能，一般不需要默认录制。

--include-unpublished-topics 则允许发现并为当前没有 Publisher 的 Topic 建立 Subscription。对于这种 Topic，如果没有额外提供 QoS Override，rosbag2 会使用默认 QoS 建立 Subscription。

4.4.Topic选择的基本原则

可以简单理解为：

临时调试 / 初步摸清系统
        ↓
-a 比较方便

长期录制 / 固定实验
        ↓
显式 Topic 或正则筛选更可控

-a 并不一定是错误的，但它可能把大量无关、高频或者调试 Topic 一起录下来。

Topic 越多，通常意味着：

DDS 接收量增加
        ↓
内存缓存压力增加
        ↓
磁盘写入量增加
        ↓
bag 体积增加

因此在正式实验中，更重要的不是“录得越多越好”，而是保证真正需要的数据被完整记录。

5.rosbag2中的时间

rosbag2 不只是保存消息内容，还必须为消息记录时间。时间决定了回放时消息之间的先后关系和间隔。

在普通系统中，Recorder 通常使用正常的 ROS/System 时间。

但是在 Gazebo 等仿真环境里，经常会使用 ROS Time，并由 /clock 提供仿真时间。

5.1.录制时使用仿真时间

Humble 中可以使用：

ros2 bag record --use-sim-time -a

开启以后，Recorder 会订阅 /clock，并使用最新收到的仿真时间作为写入 bag 的时间戳。

这里有一个非常重要的行为：

在收到第一条 /clock 之前，rosbag2 不会把消息写入 bag。

这是为了避免前面的消息以时间 0 写入，随后时间突然跳到正常仿真时间，导致 bag 的时间轴出现很大的跳变。

可以理解成：

启动 Recorder
      ↓
等待 /clock
      ↓
收到第一个有效仿真时间
      ↓
开始正常写 bag

所以：

实机正常系统
    ↓
通常不需要 --use-sim-time

使用 /clock 的仿真系统
    ↓
需要考虑 --use-sim-time

5.2.回放时发布/clock

回放 bag 时，可以让 Player 发布 /clock：

ros2 bag play my_bag --clock

Humble 中，--clock 可以指定发布频率：

ros2 bag play my_bag --clock 40

如果只写 --clock，Humble 默认使用 40 Hz。

这对于设置了：

use_sim_time = true

的节点很重要，因为这些节点需要从 /clock 获取 ROS Time。

5.3.bag时间和消息Header不是一回事

很多 ROS 2 消息本身带有：

header.stamp

但 rosbag2 自己也会记录用于保存和调度消息的 bag 时间。

所以不能简单把：

消息内部的 header.stamp

和：

rosbag2 的记录/回放时间

认为是同一个概念。

6.rosbag2的分卷

如果长时间录制数据，一个 bag 内部的数据文件可能越来越大。

rosbag2 支持按照文件大小或者录制时间自动分卷。

6.1.按大小分卷

Humble 使用：

-b
--max-bag-size

单位是 byte。

例如：

ros2 bag record -a -b 1000000000

当当前 bag 数据文件达到设定大小后，会切换到新的分片继续写入。参数为 0 时关闭按大小分卷。

6.2.按时间分卷

Humble 使用：

-d
--max-bag-duration

单位是秒。

例如：

ros2 bag record -a -d 900

表示大约每录制 900 秒切换到新的分片。参数为 0 时关闭按时间分卷。

6.3.同时设置大小和时间

两个条件可以同时启用：

ros2 bag record -a \
  --max-bag-size 1000000000 \
  --max-bag-duration 900

此时：

达到大小上限
      或
达到时间上限
      ↓
哪个先发生，就先触发分卷

一个 bag 目录中可能出现：

my_bag/
├── metadata.yaml
├── my_bag_0.db3
├── my_bag_1.db3
├── my_bag_2.db3
└── ...

这些文件仍然属于同一个逻辑上的 bag。

分卷除了控制单文件大小，也方便长时间录制、文件传输、数据归档和异常情况下的恢复。官方 rosbag2 文档也建议在使用压缩时考虑配合分卷。

7.rosbag2的压缩

传感器数据、图像、点云等 Topic 可能很快产生大量数据。

rosbag2 可以在录制过程中进行压缩，主要通过：

--compression-mode
--compression-format

配置。

7.1.Compression Mode

Humble 支持：

none
file
message

其中：

  • none：不启用压缩；
  • file：对 bag 数据文件进行压缩；
  • message：按消息进行压缩。

7.2.Compression Format

Humble 官方 rosbag2 提供的压缩格式是：

zstd

例如：

ros2 bag record -a \
  --compression-mode file \
  --compression-format zstd

如果指定了 --compression-format，却没有设置有效的 --compression-mode，Humble 会认为参数组合无效。

7.3.压缩不是没有代价

压缩本质上是在：

磁盘占用
    ↕
CPU计算量

之间进行权衡。

大致可以理解成：

不压缩
  ↓
CPU 开销较低
磁盘写入量和文件体积较大

启用压缩
  ↓
文件体积可能下降
但需要额外 CPU 进行压缩

因此不能只因为“文件更小”就默认打开压缩，还应该观察 Recorder 是否掉消息、CPU 是否过载、磁盘是否成为瓶颈，以及最终 bag 是否能够稳定回放。

Humble 还提供：

--compression-queue-size
--compression-threads

用于控制压缩队列和并行线程。这类参数通常应该在确实遇到性能问题以后再调整。

8.rosbag2的存储配置

前面已经知道，rosbag2 的底层数据保存由 Storage Plugin 完成。

可以查看当前系统安装的 Storage Plugin：

ros2 bag list storage

录制时可以通过：

-s
--storage

选择 storage id，例如：

ros2 bag record -a -s sqlite3

如果不指定，rosbag2 会使用当前系统的默认 writer。

8.1.storage配置文件

Humble 支持：

--storage-config-file

传入 Storage Plugin 自己的配置。

对于 SQLite3 Storage Plugin，配置结构可以包含：

read:
  pragmas: []

write:
  pragmas: []

这里的 pragma 是 SQLite 自己的数据库配置，例如可能涉及 journal mode、synchronous、cache size、page size 等。

这些参数会影响：

写入性能
内存占用
崩溃时的数据安全性

因此不应该在不了解 SQLite 行为时随意修改。

8.2.性能和数据安全之间的权衡

rosbag2 默认 SQLite 设置偏向录制性能。

这样有利于高吞吐写入，但如果 Recorder 或整个系统异常崩溃，当前正在写入的数据文件可能存在损坏风险。

如果已经启用分卷，风险通常主要集中在当前正在写入的分片，而不是已经正常关闭的旧分片。

Humble 还提供：

--storage-preset-profile

官方文档提到可以使用：

resilient

提高对异常崩溃造成损坏的抵抗能力。

但更高的数据安全性也可能带来一定的性能代价，所以 Storage 配置同样是在平衡：

写入性能
    ↕
异常情况下的数据完整性

9.rosbag2的回放控制

最基本的回放命令是：

ros2 bag play my_bag

除此以外，Humble 的 Player 还提供很多控制选项。

9.1.调整回放速度

使用：

-r
--rate

例如：

ros2 bag play my_bag -r 0.5

表示按照原始时间关系的一半速度回放。

ros2 bag play my_bag -r 2.0

表示按照两倍速度回放。rate 必须大于 0。

9.2.只回放部分Topic

使用：

--topics

例如：

ros2 bag play my_bag \
  --topics /topic1 /topic2

如果不指定 --topics，默认回放 bag 中的全部 Topic。

9.3.Topic Remap

Player 支持：

-m
--remap

例如：

ros2 bag play my_bag \
  --remap /old_topic:=/new_topic

这样可以在不修改 bag 本身的情况下，把回放出来的 Topic 映射到新的名称。

9.4.延迟、起始位置与暂停

--delay 可以让 Player 启动后等待一段时间再开始回放：

ros2 bag play my_bag --delay 5

--start-offset 可以从 bag 中间某个时间位置开始：

ros2 bag play my_bag --start-offset 30

-p / --start-paused 可以让 Player 启动后先处于暂停状态。

9.5.循环播放

使用：

-l
--loop

例如：

ros2 bag play my_bag --loop

到达 bag 结尾后，会重新从头开始播放。

9.6.回放缓存

Humble 提供：

--read-ahead-queue-size

控制 Player 预读到内存中的消息队列大小。

队列更大可能减少因为磁盘读取不足造成的播放延迟，但也会增加内存占用。默认情况下通常不需要修改。

9.7.等待Reliable消息确认

Humble 还提供：

--wait-for-all-acked

用于在回放结束前等待 Reliable Publisher 发出的消息被 Subscriber 确认。

这个参数只对 Reliable QoS 有意义，适合某些短时间内快速发送大消息的场景。

9.8.通过Service控制Player

rosbag2 Player 还提供一组 ROS 2 Service，可以在运行期间控制播放状态，例如：

pause
resume
toggle_paused
play_next
burst
seek
get_rate
set_rate
is_paused
play

因此 Player 并不只是一个“从头到尾自动播放完”的命令，它也可以被其他程序动态控制。

总体上可以把回放过程理解成：

bag
 ↓
rosbag2 Player
 ├── 选择 Topic
 ├── 控制播放速度
 ├── 控制起始位置
 ├── Pause / Resume
 ├── Remap Topic
 ├── 发布 /clock
 └── 按 QoS 发布消息
           ↓
      ROS 2 节点

到这里，rosbag2 在实际使用中最常见的录制、回放和配置能力已经基本覆盖。

对于一般工程，优先复用官方提供的 ros2 bag record、ros2 bag play 等工具，再通过参数、配置文件和 Launch 进行组织即可，没有必要为了录包功能重新实现一套 Recorder 或 Player。

下面的 C++ Writer / Reader 示例主要用于理解 rosbag2_cpp 的程序接口和基本工作原理。

10.rosbag2 C++案例分析及框架搭建

add_executable(demo01_writer src/demo01_writer.cpp)
ament_target_dependencies(
  demo01_writer
  "rclcpp"
  "rosbag2_cpp"
  "geometry_msgs"
)

add_executable(demo02_reader src/demo02_reader.cpp)
ament_target_dependencies(
  demo02_reader
  "rclcpp"
  "rosbag2_cpp"
  "geometry_msgs"
)

install(TARGETS 
  demo01_writer
  demo02_reader
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

11.rosbag2 C++ 录制数据

/* 
  需求：录制 turtle_teleop_key 节点发布的速度指令。
  步骤：
    1.包含头文件；
    2.初始化 ROS 客户端；
    3.定义节点类；
      3-1.创建写出对象指针；
      3-2.设置写出的目标文件；
      3-3.写出消息。
    4.调用 spin 函数，并传入对象指针；
    5.释放资源。

 */
// 1.包含头文件；
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "rosbag2_cpp/writer.hpp"
#include "geometry_msgs/msg/twist.hpp"

using std::placeholders::_1;

// 3.定义节点类；
class SimpleBagRecorder : public rclcpp::Node
{
public:
  SimpleBagRecorder()
  : Node("simple_bag_recorder")
  {
    // 3-1.创建写出对象指针；
    writer_ = std::make_unique<rosbag2_cpp::Writer>();
    // 3-2.设置写出的目标文件；(目录为ws目录)
    writer_->open("src/cpp02_rosbag/my_bag");
    subscription_ = create_subscription<geometry_msgs::msg::Twist>(
      "/turtle1/cmd_vel", 10, std::bind(&SimpleBagRecorder::topic_callback, this, _1));
  }

private:
  void topic_callback(std::shared_ptr<rclcpp::SerializedMessage> msg) const
  {
    rclcpp::Time time_stamp = this->now();
    // 3-3.写出消息。
    RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"数据写出... ...");
    writer_->write(msg, "/turtle1/cmd_vel", "geometry_msgs/msg/Twist", time_stamp);
  }

  rclcpp::Subscription<geometry_msgs::msg::Twist>::SharedPtr subscription_;
  std::unique_ptr<rosbag2_cpp::Writer> writer_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
  // 2.初始化 ROS 客户端；
  rclcpp::init(argc, argv);
  // 4.调用 spin 函数，并传入对象指针；
  rclcpp::spin(std::make_shared<SimpleBagRecorder>());
  // 5.释放资源。
  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

这是一个相对目录，目录位置是工作空间目录。

写数据之前，要先创建一个订阅方，订阅方要建立一个回调函数。

回调函数入口参数，消息类型用write函数的入口参数。

这里要用斜杠代替冒号，因为入口是string类型。

创建乌龟节点。

启动writer节点

运行小乌龟

运行一会儿后，关掉所有节点。

成功生成了文件

验证录制文件是否成功。

在验证前，先创建一个乌龟节点，不用创建控制节点。

ros2 bag play src/cpp02_rosbag/my_bag

可以看到乌龟正常走了。回放成功！

如果已经生成了一遍my_bag，再想生成新的会显示不能覆盖。

解决方案，可以把my_bag设置为动态的，加个时间戳或者直接按功能命名。

12.rosbag2 C++ 读取数据

/* 
  需求：读取 bag 文件数据。
  步骤：
    1.包含头文件；
    2.初始化 ROS 客户端；
    3.定义节点类；
      3-1.创建读取对象指针；
      3-2.设置读取的目标文件；
      3-3.读消息；
      3-4.关闭文件。
    4.调用 spin 函数，并传入对象指针；
    5.释放资源。

 */
 // 1.包含头文件；
 #include "rclcpp/rclcpp.hpp"
 #include "rosbag2_cpp/reader.hpp"
 #include "geometry_msgs/msg/twist.hpp"
 // 3.定义节点类；
class SimpleBagPlayer: public rclcpp::Node {
public:
    SimpleBagPlayer():Node("simple_bag_player"){
        // 3-1.创建读取对象指针；
        reader_ = std::make_unique<rosbag2_cpp::Reader>();
        // 3-2.设置读取的目标文件；
        reader_->open("src/cpp02_rosbag/my_bag");
        // 3-3.读消息；
        while (reader_->has_next())
        {
            auto twist = reader_->read_next<geometry_msgs::msg::Twist>();
            RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"线速度:%.2f, 角速度: %.2f",twist.linear.x, twist.angular.z);
        }
        // 3-4.关闭文件。
        reader_->close();
    }
private:
    std::unique_ptr<rosbag2_cpp::Reader> reader_;

};

int main(int argc, char const *argv[]){
    // 2.初始化 ROS 客户端；
    rclcpp::init(argc,argv);
    // 4.调用 spin 函数，并传入对象指针；
    rclcpp::spin(std::make_shared<SimpleBagPlayer>());
    // 5.释放资源。
    rclcpp::shutdown();
    return 0;
}

编译

这显示能读出来几条信息。能读出来8条。

正好8条