ROS使用（4）（ament_cmake）
介绍
ament_cmake是ROS 2中基于CMake的包的构建系统（特别是，它将用于大多数（如果不是全部的话）C/C++项目）。它是一组增强CMake并为包作者添加便利功能的脚本。了解CMake的基础知识会很有帮助，官方教程可以在这里找到。CMakecmake(1) — CMake 3.5.2 Documentation
基础内容
可以在命令行上使用ros2 pkg create生成基本的CMake大纲
基础概要
ament包内容CMakeLists.txt的基础概要
cmake_minimum_required(Version 3.5)
project(my_project)ament_package()project的参数将是包名，并且必须与package.xml中的包名相同。
project设置是由ament_package（）完成的，并且每个包必须恰好调用一次。ament_package（）安装package.xml，用ament索引注册包，并安装CMake的配置（可能还有目标）文件，以便其他包可以使用find_package找到它。由于ament_package（）从CMakeLists.txt中收集了大量信息，因此它应该是CMakeLists.txt中的最后一次调用。尽管可以在调用ament_package（）之后调用install函数来复制文件和目录，但最后一次调用ament_package（）要简单得多。
ament_package可以被赋予额外的参数：
CONFIG_EXTRAS：CMake 文件的列表（通过configure_file()扩展的.cmake 或 .cmake.in 模板），客户端可以使用到这些文件。有关何时使用这些参数的示例，请参阅添加资源中的讨论。有关如何使用模板文件的详细信息，请参阅官方文档。- CONFIG_EXTRAS_POST：与CONFIG_EXTRAS相同，但添加文件的顺序不同。虽然在为ament_export_* 调用生成文件之前包含CONFIG_EXTRAS文件，但在调用之后包含CONFIG_EXTRAS_POST中的文件。
除了添加到ament_package之外，您还可以添加到变量
${PROJECT_NAME}_CONFIG_EXTRAS和${PROJECT_NAME}_CONFIG_EXTRAS_POST效果相同。唯一的区别还是文件的添加顺序，总顺序如下：
- 由CONFIG_EXTRAS添加的文件
- 通过附加到${PROJECT_NAME}_CONFIG_EXTRAS添加的文件
- 通过附加到${PROJECT_NAME}_CONFIG_EXTRAS_POST添加的文件
- 由CONFIG_EXTRAS_POST添加的文件
添加文件和头文件
有两个主要目标需要构建：分别由add_library和add_executable构建的库和可执行文件。
建议采用以下最佳做法：
- 如果你正在构建一个库，把所有客户端可以使用的头文件放在include文件夹的一个子目录中，而所有其他文件（.c/.cpp和头文件不应该被导出）放在src文件夹中。
- 只有cpp文件在add_library或add_executable的调用中被显式引用
- 运行通过发现头文件的方法
target_include_directories(my_targetPUBLIC$$) 这会在生成时将文件夹${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include中的所有文件添加到公共接口，并在安装时将include文件夹（相对于${CMAKE_INSTALL_DIR}）中的所有文件添加到公共接口。
原则上，如果两个文件夹都被称为${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}和${CMAKE_INSTALL_DIR}的include和top-level，则无需在此处使用生成器表达式，但这是非常常见的。
添加对应依赖
有两种方法可以将包链接到新的依赖项。
第一种也是推荐的方法是使用ament宏ament_target_dependencies。例如，假设我们想要将my_target与线性代数库Eigen3相链接。
find_package(Eigen3 REQUIRED)
ament_target_dependencies(my_target Eigen3)它包括必要的头文件和库以及项目正确找到它们的依赖项。它还将确保在使用覆盖工作区时，所有依赖项的包含目录都正确排序。
第二种方法是使用target_link_libraries。
在现代CMake中推荐的方法是只使用目标，针对它们导出和链接。CMake目标是命名空间的，类似于C++。例如，Eigen3定义目标Eigen3::Eigen。
至少在Crystal Clemmys的目标名称在ament_target_dependencies宏中不受支持之前。有时需要调用target_link_libaries CMake函数。在Eigen3的示例中，调用应如下所示
find_package(Eigen3 REQUIRED)
target_link_libraries(my_target Eigen3::Eigen)这也将包括必要的头文件、库及其依赖项，但与ament_target_dependencies相比，它在使用覆盖工作区时可能无法正确排序依赖项。
编译生成库
构建可重用库时，需要导出一些信息，以便下游包轻松使用它。
ament_export_targets(my_libraryTargets HAS_LIBRARY_TARGET)
ament_export_dependencies(some_dependency)install(DIRECTORY include/DESTINATION include
)install(TARGETS my_libraryEXPORT my_libraryTargetsLIBRARY DESTINATION libARCHIVE DESTINATION libRUNTIME DESTINATION binINCLUDES DESTINATION include
)这里，我们假设文件夹include包含需要导出的头文件。请注意，不必将所有标头放入单独的文件夹中，只需要将客户端应该包含的标头放入即可。
下面是上面的片段中发生的事情：
- ament_export_targets宏导出CMake的目标。这是允许库的客户端使用target_link_libraries（client my_library：：my_library）语法所必需的。ament_export_targets可以接受install调用中名为EXPORT的任意目标列表和附加选项HAS_LIBRARY_TARGET，后者将潜在库添加到环境变量中。
- ament_export_dependencies将依赖项导出到下游包。这是必要的，这样库的用户就不必为那些依赖项也调用find_package。
- 第一个install命令安装客户端应该可用的头文件。
- 最后一个大型install命令安装库。归档文件和库文件将导出到lib文件夹，运行时二进制文件将安装到bin文件夹，安装头文件的路径为include。
- 关于include目录，install命令只是向CMake添加信息，它实际上并不安装include文件夹。这是通过
install(DIRECTORY如上所述DESTINATION ) - install调用的EXPORT表示法需要特别注意：它为my_library目标安装CMake文件。它的名称与ament_export_targets中的参数完全相同，也可以像库一样命名。但是，这将禁止ament_target_dependencies方法包含库。为了获得充分的灵活性，建议在导出目标前面加上类似于
目标。 - 所有安装路径都相对于CMAKE_INSTALL_PREFIX，该路径已由colcon/ament正确设置
有两个附加功能可以使用，但对于基于目标的安装来说是多余的：
ament_export_include_directories(include)
ament_export_libraries(my_library)第一个宏标记导出的包含目录的目录（这是通过目标安装调用中的INCLUDES DESTINATION实现的）。第二个宏标记已安装库的位置（这是通过调用ament_export_targets中的HAS_LIBRARY_TARGET参数完成的）。
一些宏可以接受不同类型的参数用于非目标导出，但是由于现代Make推荐的方法是使用目标，所以我们在这里不讨论它们。这些选项的文档可以在源代码中找到。
编译器和链接器选项
ROS 2的目标编译器符合C++14和C99标准，直到Crystal Clemmysys。更新的版本可能是未来的目标，并在这里引用。因此，通常设置相应的CMake标志：
if(NOT CMAKE_C_STANDARD)set(CMAKE_C_STANDARD 99)
endif()
if(NOT CMAKE_CXX_STANDARD)set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
endif()若要保持代码整洁，编译器应该对有问题的代码抛出警告，并且应该修复这些警告。
建议至少包括以下警告级别：
尽管现代的CMake建议在目标基础上添加编译器标志，即调用
target_compile_options(my_target PRIVATE -Wall)- 对于Visual Studio，将保留默认的W1警告
- 对于GCC和Clang：-Wall -Wextra -Wpedantic是必需的，-Wshadow -Werror是可取的（后者产生警告错误）。
target_compile_options(my_target PRIVATE -Wall)
生成库在Windows中
由于Linux、Mac和Windows都是官方支持的平台，为了产生最大的影响，任何软件包都应该构建在Windows上。Windows库格式强制符号可见性：每个应该从客户端使用的符号都必须由库显式导出（数据符号需要隐式导入）。
为了保持与Clang和GCC版本的兼容性，建议使用GCC wiki中的逻辑。要将其用于名为my_library的软件包：
-
将链接中的逻辑复制到名为visibility_control.hpp的头文件中
-
将DLL替换为MY_LIBRARY（有关示例，请参见rviz_rendering的可见性控制）。
-
对所有需要导出的符号（即类或函数）使用宏“MY_LIBRARY_PUBLIC”。
-
在项目CMakeLists.txt中用途：
target_compile_definitions(my_library PRIVATE "MY_LIBRARY_BUILDING_LIBRARY")测试
为了将测试与使用colcon构建库分开，请将所有对链接器和测试的调用包装在一个条件中：
if(BUILD_TESTING)find_package(ament_cmake_gtest REQUIRED)ament_add_gtest()
endif() Ament包含CMake宏来简化GTests的设置。调用：
find_package(ament_cmake_gtest)
ament_add_gtest(some_test ) 以添加GTest。然后，这是一个常规目标，可以与其他库（如项目库）链接。宏具有其他参数：
APPEND_ENV：附加环境变量。例如，您可以通过调用以下命令添加到ament前缀路径：
find_package(ament_cmake_gtest REQUIRED)
ament_add_gtest(some_test APPEND_ENV PATH=some/addtional/path/for/testing/resources) APPEND_LIBRARY_DIRS：附加库，以便链接器可以在运行时找到它们。这可以通过设置环境变量（如Windows上的PATH和Linux上的LD_LIBRARY_PATH）来实现，但这会使调用特定于平台。
ENV：设置环境变量（语法与APPEND_ENV相同）。
TIMEOUT：设置测试超时，单位为秒。GTests的默认值为60秒。例如：
ament_add_gtest(some_test TIMEOUT 120) - SKIP_TEST：跳过此测试（将在控制台输出中显示为“通过”）。
- 跳过链接主库：不要链接到GTest。
- 工作目录：设置测试的工作目录。
否则，默认工作目录为CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR，CMake文档中对此进行了说明。
类似地，有一个CMake宏来设置包括GMock的GTest：
find_package(ament_cmake_gmock REQUIRED)
ament_add_gmock(some_test )