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03. 定时器与日志系统

概述​

本示例演示 ROS 2 的定时器和日志系统。定时器用于周期性任务，日志系统提供分级输出，是调试和监控的核心工具。

ROS 2 知识点：Timer、WallTimer、日志级别 (DEBUG/INFO/WARN/ERROR)

xmake 知识点：单文件最小包、单 target 极简配置

ROS 2 知识​

定时器​

ROS 2 提供两种定时器：

  • WallTimer：基于系统时钟，不受仿真时间影响
  • Timer：基于 ROS 时钟，可被仿真时间控制
// 创建 500ms 间隔的 WallTimer
timer_ = this->create_wall_timer(500ms, callback);

日志系统​

ROS 2 日志有四个级别（从低到高）：

级别宏用途
DEBUGRCLCPP_DEBUG详细调试信息，默认不显示
INFORCLCPP_INFO常规运行信息
WARNRCLCPP_WARN警告，不影响功能但需注意
ERRORRCLCPP_ERROR错误，功能受影响

运行时可通过 --ros-args --log-level DEBUG 调整日志级别。

示例代码​

xmake.lua 构建配置​

set_project("demo_xmake_timer")
set_version("0.1.0")
set_languages("cxx17")

add_rules("mode.debug", "mode.release")
add_rules("ament_xmake.package")

target("timer_demo")
    set_kind("binary")
    set_installdir("lib/demo_xmake_timer")
    add_files("src/timer_demo.cpp")
    add_ros_deps("rclcpp")

这是最简单的 xmake 配置：单个 target、单个源文件、单个 ROS 依赖。

源码解读​

class TimerDemo : public rclcpp::Node
{
public:
  TimerDemo() : Node("timer_demo")
  {
    // 快速定时器 — 500ms
    fast_timer_ = this->create_wall_timer(
      500ms, std::bind(&TimerDemo::fast_callback, this));

    // 慢速定时器 — 2s
    slow_timer_ = this->create_wall_timer(
      2s, std::bind(&TimerDemo::slow_callback, this));

    RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "TimerDemo started");
    RCLCPP_DEBUG(this->get_logger(), "Debug: fast=500ms, slow=2s");
  }
};

两个定时器独立运行，展示了同一节点中多定时器的并发行为。

构建与运行​

colcon build --packages-select demo_xmake_timer
source install/setup.bash

# 正常运行
ros2 run demo_xmake_timer timer_demo

# 启用 DEBUG 日志
ros2 run demo_xmake_timer timer_demo --ros-args --log-level DEBUG

验证​

运行后应看到交替输出的快速和慢速定时器日志：

[INFO] [timer_demo]: TimerDemo started with two timers
[INFO] [timer_demo]: Fast timer #1
[INFO] [timer_demo]: Fast timer #2
[INFO] [timer_demo]: Fast timer #3
[INFO] [timer_demo]: Fast timer #4
[INFO] [timer_demo]: Slow timer #1
[WARN] [timer_demo]: Fast timer reached 5 ticks

程序会在慢速定时器第 3 次触发后自动退出。

xmake 知识点小结​

特性说明
单 target 配置最小可用的 xmake.lua 结构
单依赖只需 add_ros_deps("rclcpp")，无消息类型依赖

内容扩展​

以下资源可帮助你深入了解本章涉及的技术领域。

开源项目​

工具​

文档与教程​

参考​