ROS 2 怎么创建发布者和订阅者？零基础入门笔记刚开始学 ROS 2 的时候，很多人会先学发布者和订阅者，但很快又会遇

ROS 2 怎么创建发布者和订阅者？把 QoS 一起讲明白的零基础笔记

简介

刚开始学 ROS 2 的时候，很多人会先学发布者和订阅者，但很快又会遇到一个新词：QoS。

于是问题就来了：

发布者和订阅者到底怎么创建？
create_publisher(..., 10) 里的 10 是什么？
为什么有时候 topic 名和消息类型都对了，还是收不到消息？
reliable()、best_effort()、transient_local() 又是什么意思？

其实这几件事可以放在一起理解。

你可以先记住一句话：

发布者和订阅者负责“发消息”和“收消息”，QoS 负责规定“消息怎么传”。

这篇笔记会用尽量通俗的方式，带你把这几件事一次搞懂。

一、什么是发布者和订阅者？

在 ROS 2 里，不同节点之间经常需要交换数据。

比如：

摄像头节点发布图像
雷达节点发布扫描数据
控制节点发布速度指令
状态节点发布当前状态

这里就有两个角色。

1. 发布者（Publisher）

发布者就是“发消息的人”。

它负责把消息发到某个 topic 上。

2. 订阅者（Subscriber）

订阅者就是“收消息的人”。

它负责监听某个 topic，只要这个 topic 上有新消息，它就会收到。

3. Topic

topic 可以理解成一个“频道”。

发布者把消息发到这个频道。
订阅者订阅这个频道，然后接收消息。

二、什么是 QoS？

QoS 全称是 Quality of Service，中文通常叫“服务质量策略”。

你可以把它理解成：

消息在传输之前，要先约定好一套规则。

比如：

消息能不能丢？
要不要尽量保证送达？
要缓存多少条？
后来才加入的订阅者，能不能收到之前发过的消息？

这些规则合在一起，就是 QoS。

所以你可以这样理解：

发布者 / 订阅者：解决“谁发谁收”
QoS：解决“消息按什么规则发和收”

三、创建发布者和订阅者最核心的两个函数

在 ROS 2 C++ 里，发布者和订阅者通常都在节点内部创建。

最核心的两个函数就是：

创建发布者

this->create_publisher<消息类型>("topic名字", qos);

创建订阅者

this->create_subscription<消息类型>(
    "topic名字",
    qos,
    回调函数
);

这里的 qos 可以直接写成一个数字，也可以写成 rclcpp::QoS(...)。

四、为什么有人写 `10`，有人写 `rclcpp::QoS(10)`？

你可能见过这两种写法：

this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("topic", 10);

this->create_publisher<std_msgs::msg::String>(
    "topic",
    rclcpp::QoS(10)
);

对于初学者来说，可以先这样理解：

写 10：相当于给了一个最基本的队列深度
写 rclcpp::QoS(10)：表示“我要显式配置 QoS”

而且以后你想继续加规则，比如：

reliable()
best_effort()
transient_local()

就必须从 rclcpp::QoS(...) 这种写法往下接。

例如：

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

这比只写一个 10 更清楚。

五、先看一个最简单的发布者（带 QoS）

下面是一个最基础的 C++ 发布者。

它每隔 500ms 发布一条字符串消息，并且使用了 QoS。

#include <chrono>
#include <memory>
#include <string>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"

using namespace std::chrono_literals;

class MinimalPublisher : public rclcpp::Node
{
public:
    MinimalPublisher() : Node("minimal_publisher"), count_(0)
    {
        auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

        publisher_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>(
            "topic",
            qos
        );

        timer_ = this->create_wall_timer(
            500ms,
            std::bind(&MinimalPublisher::timer_callback, this)
        );
    }

private:
    void timer_callback()
    {
        auto msg = std_msgs::msg::String();
        msg.data = "Hello, ROS 2! " + std::to_string(count_++);
        RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "发布消息: '%s'", msg.data.c_str());
        publisher_->publish(msg);
    }

    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr publisher_;
    rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
    size_t count_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
    rclcpp::init(argc, argv);
    rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalPublisher>());
    rclcpp::shutdown();
    return 0;
}

六、这段发布者代码该怎么理解？

1. `Node("minimal_publisher")`

这是节点名字。

也就是说，这个程序启动后，在 ROS 2 里它叫 minimal_publisher。

2. `auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();`

这句就是在配置 QoS。

你可以先把它理解成：

保留最近 10 条消息
并且尽量保证消息可靠送达

其中：

10 表示队列深度
reliable() 表示可靠传输

3. `create_publisher`

publisher_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>(
    "topic",
    qos
);

这句话的意思是：

创建一个发布者
消息类型是 std_msgs::msg::String
topic 名字叫 "topic"
它使用上面设置好的 qos

4. `publisher_->publish(msg)`

这句表示：

把消息真正发出去。

七、再看一个最简单的订阅者（带 QoS）

#include <memory>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"

class MinimalSubscriber : public rclcpp::Node
{
public:
    MinimalSubscriber() : Node("minimal_subscriber")
    {
        auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

        subscription_ = this->create_subscription<std_msgs::msg::String>(
            "topic",
            qos,
            std::bind(&MinimalSubscriber::topic_callback, this, std::placeholders::_1)
        );
    }

private:
    void topic_callback(const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg) const
    {
        RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "收到消息: '%s'", msg->data.c_str());
    }

    rclcpp::Subscription<std_msgs::msg::String>::SharedPtr subscription_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
    rclcpp::init(argc, argv);
    rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalSubscriber>());
    rclcpp::shutdown();
    return 0;
}

八、这段订阅者代码在干什么？

1. 创建节点

class MinimalSubscriber : public rclcpp::Node

说明我们写了一个订阅者节点。

2. 配置 QoS

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

这里和发布者一样，也用了相同的 QoS。

这很重要。

因为发布者和订阅者要想顺利通信，QoS 最好是兼容的。

3. 创建订阅者

subscription_ = this->create_subscription<std_msgs::msg::String>(
    "topic",
    qos,
    std::bind(&MinimalSubscriber::topic_callback, this, std::placeholders::_1)
);

它的意思是：

订阅 "topic"
消息类型是 std_msgs::msg::String
使用 qos
只要收到消息，就调用 topic_callback

4. 回调函数

void topic_callback(const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg) const

这个函数可以理解成：

一旦收到消息，就自动执行这里面的代码。

在这个例子里，就是把收到的消息打印出来。

九、QoS 里最常见的几个配置

零基础先记住下面 3 个就够用了。

1. `reliable()`

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

意思是：

尽量保证消息送达。

适合：

控制命令
重要状态消息
不希望轻易丢失的数据

2. `best_effort()`

auto qos = rclcpp::QoS(5).best_effort();

意思是：

能送就送，丢一点也没关系。

适合：

激光雷达
相机
IMU
高频传感器数据

因为这类数据往往更关心“最新的一帧”，而不是“旧数据必须补回来”。

3. `transient_local()`

auto qos = rclcpp::QoS(1).transient_local().reliable();

意思是：

发布者会保留历史消息，后来才启动的订阅者也有机会收到之前发过的消息。

适合：

地图
静态配置
初始化信息
一次发布但希望后来者也能看到的数据

十、初学者怎么选 QoS？

如果你刚入门，可以直接照下面记。

场景 1：普通消息

比如：

状态信息
普通控制信息

场景 2：高频传感器

比如：

雷达
相机
IMU

场景 3：静态消息 / 地图 / 初始化数据

十一、为什么有时候收不到消息？很可能就是 QoS 问题

很多初学者都会遇到这种情况：

topic 名一样
消息类型一样
发布者也启动了
订阅者也启动了
但就是收不到消息

这时候除了检查 topic 和类型，还要检查 QoS。

因为在 ROS 2 里：

发布者和订阅者只有在 QoS 兼容时，才会建立连接。

你可以先简单记住一句话：

如果两边“通信规则”差太多，就连不上。

十二、一个很常见的 QoS 坑

发布者：

auto qos = rclcpp::QoS(5).best_effort();

订阅者：

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

这时候就可能有问题。

因为：

发布者说：我只是“尽力发”
订阅者却要求：你必须“可靠发”

这就容易不兼容。

所以初学者最稳妥的做法就是：

发布者和订阅者先用同样的 QoS。

十三、最小记忆模板

发布者模板

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

publisher_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>(
    "topic",
    qos
);

订阅者模板

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

subscription_ = this->create_subscription<std_msgs::msg::String>(
    "topic",
    qos,
    std::bind(&MyNode::callback, this, std::placeholders::_1)
);

发布消息

publisher_->publish(msg);

让节点持续运行

rclcpp::spin(node);

十四、怎么创建包、编译和运行？

1. 创建 C++ 包

ros2 pkg create --build-type ament_cmake --license Apache-2.0 cpp_pubsub

2. 编译

cd ~/ros2_ws
colcon build

3. source 环境

source install/setup.bash

4. 运行发布者

ros2 run cpp_pubsub talker

5. 运行订阅者

ros2 run cpp_pubsub listener

十五、初学者最容易踩的坑

坑 1：topic 名不一样

比如一个叫 "topic"，另一个叫 "topics"，那就通信不了。

坑 2：消息类型不一样

比如一个发 String，另一个却按别的类型接收，也不行。

坑 3：QoS 不兼容

这是 ROS 2 里很常见的问题。

表面看起来都正常，但实际上两边连不上。

坑 4：忘了 `spin`

如果没有：

rclcpp::spin(...)

节点可能很快就退出了。

坑 5：编译后忘了 `source install/setup.bash`

这样系统可能找不到你刚刚编译出来的包。

十六、一句话总结

最后用一句最好记的话收尾：

发布者负责发消息，订阅者负责收消息，topic 是交流频道，QoS 决定消息按什么规则传。

如果你是刚入门，建议你先把下面这句背下来：

auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

然后再记住：

create_publisher(...)
create_subscription(...)

这样你就已经把 ROS 2 发布订阅最核心的部分入门了。

ROS 2 怎么创建发布者和订阅者？零基础入门笔记

ROS 2 怎么创建发布者和订阅者？把 QoS 一起讲明白的零基础笔记

简介

一、什么是发布者和订阅者？

1. 发布者（Publisher）

2. 订阅者（Subscriber）

3. Topic

二、什么是 QoS？

三、创建发布者和订阅者最核心的两个函数

创建发布者

创建订阅者

四、为什么有人写 10，有人写 rclcpp::QoS(10)？

五、先看一个最简单的发布者（带 QoS）

六、这段发布者代码该怎么理解？

1. Node("minimal_publisher")

2. auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();

3. create_publisher

4. publisher_->publish(msg)

七、再看一个最简单的订阅者（带 QoS）

八、这段订阅者代码在干什么？

1. 创建节点

2. 配置 QoS

3. 创建订阅者

4. 回调函数

九、QoS 里最常见的几个配置

1. reliable()

2. best_effort()

3. transient_local()

十、初学者怎么选 QoS？

场景 1：普通消息

场景 2：高频传感器

场景 3：静态消息 / 地图 / 初始化数据

十一、为什么有时候收不到消息？很可能就是 QoS 问题

十二、一个很常见的 QoS 坑

发布者：

订阅者：

十三、最小记忆模板

发布者模板

订阅者模板

发布消息

让节点持续运行

十四、怎么创建包、编译和运行？

1. 创建 C++ 包

2. 编译

3. source 环境

4. 运行发布者

5. 运行订阅者

十五、初学者最容易踩的坑

坑 1：topic 名不一样

坑 2：消息类型不一样

坑 3：QoS 不兼容

坑 4：忘了 spin

坑 5：编译后忘了 source install/setup.bash

十六、一句话总结

四、为什么有人写 `10`，有人写 `rclcpp::QoS(10)`？

1. `Node("minimal_publisher")`

2. `auto qos = rclcpp::QoS(10).reliable();`

3. `create_publisher`

4. `publisher_->publish(msg)`

1. `reliable()`

2. `best_effort()`

3. `transient_local()`

坑 4：忘了 `spin`

坑 5：编译后忘了 `source install/setup.bash`