ROS_解析protobuf

protobuf

   Protobuf的数据结构定义的语法，以及如何编译proto文件，以及相关的主要读写proto文件结构中的API
说明：
  读bin文件API  是bin文件二进制形式，
  Prototxt文件  是prototxt形式．ProtoBuf数据保存的一种形式，主要是以txt形式．最主要的功能是可视化，
步骤
 Define message formats in a .proto file.
 Use the protocol buffer compiler.
 Use the C++ protocol buffer API to write and read messages.
语法
 syntax = "proto3" 表示使用proto3版本，默认使用proto2版本。
 optional 表示当前字段可选，非必填。
 string name = 1 每个字段需要有一个唯一的号码，必须大于0。
 enum 表示枚举类型。
 repeated 表示可重复， 
 message  可以嵌套
protobuf 的一大特点就是通过 “代码生成” 数据结构类的方式来序列化、反序列化二进制数据
protobuf 使用方式
   01.手动调用 protoc 来编译文件，然后引入自己的项目。
   02.使用 CMake 提供的 find_package 脚本找到 protobuf，得到一些变量。
   03.使用 CMake 下载指定版本 protobuf，源码编译 protobuf，然后用编译生成的 protoc 来编译。

C++

代码示例

#include <vector>
#include <iostream>
#include <ros/types.h>
#include <std_msgs/String.h>
#include <rosbag/view.h>
#include <rosbag/bag.h>
#include "test.pb.h"
#define foreach BOOST_FOREACH
#include <boost/foreach.hpp>
using namespace std;

int main(){
    rosbag::Bag bag;
    bag.open("/data/test/test.bag", rosbag::bagmode::Read);
    std::vector<std::string> topics; //设置需要遍历的topic
    topics.push_back(std::string("/test/sensor/test_person"));
    rosbag::View view(bag, rosbag::TopicQuery(topics));;  
    //rosbag::View view_all(view); //读取全部topic如果全读，第二个参数不写，如下

    PersonObstacle Person;
    foreach(rosbag::MessageInstance const m, view)
    {
    //此处为消息头文件中的ConstPtr
      std_msgs::String::ConstPtr s = m.instantiate<std_msgs::String>();
        if (s != NULL){
         std::cout << "the null message"<<std::endl;
         std::cout <<  Person.ParseFromString(s->data) <<std::endl;
         std::cout <<  Person.id() <<std::endl;
         std::cout <<  Person.mstatus()<<std::endl;
         std::cout <<  Person.mstatus_Name<<std::endl;
        } 
        else{
             std::cout << "the  message"<<std::endl;
        }          
    }
    bag.close();
    return 0;
}

CMakeLists.txt

 cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
 project(parseBag)
 
 find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
   rosbag
   roscpp
   rospy
   std_msgs
 )
 
 set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++17  -pthread")
 
 INCLUDE_DIRECTORIES(${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR})
 
 #Find required protobuf package
 find_package(Protobuf REQUIRED)
 if(PROTOBUF_FOUND)
     message(STATUS "protobuf library found")
 else()
     message(FATAL_ERROR "protobuf library is needed but cant be found")
 endif()
 include_directories(
               ${Protobuf_INCLUDE_DIRS}
               ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/..
            )
 message(STATUS "protobuf library includ: ${Protobuf_INCLUDE_DIRS}")

 #Find required opncv package
 set(OpenCV2_DIR /usr/share/OpenCV)
 find_package(OpenCV REQUIRED)
 include_directories( 
         ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}
         ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}/opencv2
         )
 link_libraries( ${OpenCV_LIBS})
 
 ###########
 ## Build ##
 ###########
 include_directories(
   ./include
   ${catkin_INCLUDE_DIRS}
   ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}
 )
 add_executable(${PROJECT_NAME}_node ./src/bagParse.cpp ./include/test.pb.cc ./include/test2.pb.cc ) 
 target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
    ${catkin_LIBRARIES}  ${PROTOBUF_LIBRARIES}
  )

C++调试

  未声明的引用是头文件引入错误，
  未定义的引用是函数的实现没有引入。

python3

1.安装和使用：
   1.安装protobuf   ，安装完成后 protoc --version，如果将输出版本号
   2.2.python安装protobuf，直接通过pip安装 pip3 install protobuf
   3.根据协议生成python文件 protocol -I=    --python_out  
       --python_out    --python3_out
   4.引入脚本，使用api

2.报错原因：
 01.(unicode error) 'utf-8' codec can't d --Python版本问题	
 02.locale问题

3.说明
    python2
       SerializeToString(): serializes the message and returns it as a string. Note that the bytes are binary, not text; we only use the str type as a convenient container.
       ParseFromString(data)
    python3
    序列化的时候，pyhont3 使用 protobuf3 的接口变了。
          encode_to_bytes  替换了 SerializeToString
          parse_from_bytes 替换了  ParseFromString 
    	  
    说明
       ParseFromString是一种方法-它不返回任何内容，而是填充self已解析的内容

参考：

在 CMake 项目中使用 protobuf https://www.cnblogs.com/zzk0/p/15583430.html
rosbag遍历数据出错：(unicode error) 'utf-8' codec can't d https://www.apude.com/blog/15289.html
https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/pythontutorial
【ROS】读写rosbag（c++） https://blog.csdn.net/yfy1127yfy/article/details/124345222	 
 ROS(melodic)创建工作空间，功能包（Ubuntu18.04）https://blog.csdn.net/weixin_44858747/article/details/109479414