ROS C++ 规范概要

一、动机

代码一致才能可读、联调、高效率、高复用、可移植性。

二、命名方式

CamelCased

camelCased

under_scored

ALL_CAPITALS

2.1 Package命名方式：under_scored

2.2 Topics / Services命名方式：under_scored

2.3 Files命名方式：under_scored

比如：hokuyo_topurg_laser.cpp、hokuyo_topurg_laser.hpp

如果是类文件，那么命名方式迎合类名，比如：ActionServer类，那么action_server.h

2.3.1 lib命名方式：under_scored

不要在lib后面插入下划线，比如：

lib_my_great_thing ## Bad
libmy_great_thing ## Good

2.4 Classes / Types命名方式：CamelCased

比如：class ExampleClass

如果名字中有缩写，那么全部大写：class HokuyoURGLaser

2.5 Function / Methods

函数名称和类的方法：camelCased，参数采用：under_scored

2.6 Variables

一般采用under_scored。合理描述变量，不要表达不清。

迭代变量，比如：for(int i = 0; …)，可以用短变量i, j, k；应用顺序保证为i，j，k。

STL 迭代变量，必须标明STL变量的类型如：

std::list<int> pid_list;
std::list<int>::iterator pid_it;

STL迭代器的可以用自身类型表示

std::list<int> pid_list;
std::list<int>::iterator int_it;

2.6.1 Constant命名方式：ALL_CAPITALS

2.6.2 Member variables命名方式：under_scored_

2.6.3 Global variables命名方式：g_under_scored

2.7 Namespaces命名方式：under_scored

三、License statements

在头文件与源文件的开头都要包含Copyright，比如：

Copyright (c) 2019 Fujian(Quanzhou)-HIT Research Institute of Engineering and Technology All rights reserved.

解释一下，©是版权的意思，也可以写成(c)；2019表示代码完成时间；Fujian(Quanzhou)-HIT Research Institute of Engineering and Technology 泉州工研院；All rights reserved表示保留所有权利。

也可以写成：

Copyright (c) 2019-2020 Fujian(Quanzhou)-HIT Research Institute of Engineering and Technology All rights reserved.

2019-2020表示意思完成时间是2008年，最近一次修订在2011年。

四、Formatting

IDE应该可以处理大量的格式化事情。建议采用VSCode。

缩进为2个空格，不用tab键。Namespaces不缩进

比如：

if(a < b)
{
  // do stuff
}
else
{
  // do other stuff
}

单行可以不用括号，符号连接如下：

if(a < b)
  x = 2 * a;

if(a < b)
{
  for(int i = 0; i < 10; i++)
    PrintItem(i);
}

下面给出一个完整的例子：

/*
 * A block comment looks like this...
 */
#include <math.h>
class Point
{
public:
  Point(double xc, double yc) :
    x_(xc), y_(yc)
  {
  }
  double distance(const Point& other) const;
  int compareX(const Point& other) const;
  double x_;
  double y_;
};
double Point::distance(const Point& other) const
{
  double dx = x_ - other.x_;
  double dy = y_ - other.y_;
  return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
int Point::compareX(const Point& other) const
{
  if (x_ < other.x_)
  {
    return -1;
  }
  else if (x_ > other.x_)
  {
    return 1;
  }
  else
  {
    return 0;
  }
}
namespace foo
{
int foo(int bar) const
{
  switch (bar)
  {
    case 0:
      ++bar;
      break;
    case 1:
      --bar;
    default:
    {
      bar += bar;
      break;
    }
  }
}
} // end namespace foo

4.1 每行字符数：120个字符以内

4.2 头文件格式

防止重复调用，采用以下格式：

#ifndef PACKAGE_PATH_FILE_H
#define PACKAGE_PATH_FILE_H
...
#endif

五、文档

所有程序必须有文档，而且采用doxygen建立文档。

六、控制台输出

尽量不采用printf与cout，采用 rosconsole作为输出。

七、宏

避免使用宏定义，与inline与const不同，宏既不是类型，也不是作用域。

八、预处理指令(#if vs. #ifdef)

对于条件编译，我们采用#if，不采用#ifdef。

比如：

#ifdef DEBUG
        temporary_debugger_break();
#endif

如果我们想关闭DEBUG，那么会输入：

cc -c lurker.cpp -DDEBUG=0

如果采用：

#if DEBUG
        temporary_debugger_break();
#endif

即使DEBUG没有定义，也可以用。

九、输出参数

用于输出的参数采用指针，而不是引用。比如：

int exampleMethod(FooThing input, BarThing* output);

十、Namespaces

非常建议大家使用命名空间来指定代码的作用域，根据package的名字来命名namespace

不采用using-directive，比如：

using namespace std; // Bad, because it imports all names from std::

采用using-declarations，比如：

using std::list;  // I want to refer to std::list as list
using std::vector;  // I want to refer to std::vector as vector

十一、继承

采用virtual表示多态，不采用多重继承

十二、异常处理

异常处理采用error-report机制，而不采用返回整形值。比如：

在document记录在packages中function/method产生的全部异常。

不采用在destructors中调用throw。

不采用在callback方法中调用throw。

如果采用在package中采用错误代码，而非异常处理，请保持代码始终如一。

12.1 异常处理注意事项：

当您的代码可以被异常中断时，您必须确保在堆栈变量超出范围时将释放您保留的资源。 特别是，必须释放互斥锁，并且必须释放堆分配的内存。 

十三、Enumerations(枚举类型)

用namespace控制枚举类型：

namespace Choices
{
  enum Choice
  {
     Choice1,
     Choice2,
     Choice3
  };
}
typedef Choices::Choice Choice;

十四、Globals(全局类型)

不采用全局变量以及全局函数。

十五、Static class variables(静态成员变量)

不采用静态成员变量。

十六、调用exit()函数

仅在程序出口调用exit()函数。

在lib中不采用exit()函数。

十七、Assertions()

 采用assert检查前提条件，数据结构完整性以及内存分配器的返回值。 assert比编写条件语句更好，条件语句很少（如果有的话）被执行。

不采用直接调用assert()，而采用ros/assert.h

/** ROS_ASSERT asserts that the provided expression evaluates to
 * true.  If it is false, program execution will abort, with an informative
 * statement about which assertion failed, in what file.  Use ROS_ASSERT
 * instead of assert() itself.
 * Example usage:
 */
   ROS_ASSERT(x > y);

/** ROS_ASSERT_MSG(cond, "format string", ...) asserts that the provided
 * condition evaluates to true.
 * If it is false, program execution will abort, with an informative
 * statement about which assertion failed, in what file, and it will print out
 * a printf-style message you define.  Example usage:
 */
   ROS_ASSERT_MSG(x > 0, "Uh oh, x went negative.  Value = %d", x);

/** ROS_ASSERT_CMD(cond, function())
 * Runs a function if the condition is false. Usage example:
 */
   ROS_ASSERT_CMD(x > 0, handleError(...));

/** ROS_BREAK aborts program execution, with an informative
 * statement about which assertion failed, in what file. Use ROS_BREAK
 * instead of calling assert(0) or ROS_ASSERT(0). You can step over the assert
 * in a debugger.
 * Example usage:
 */
   ROS_BREADK();

不要在assert中做工作; 只检查逻辑表达式。 根据编译设置，可能无法执行断言。

十八、Testing

 见gtest.

十九、Portability(可以移植性)

目前ros支持linux与XOS之间的移植，需要注意：

（1）不采用uint，采用unsigned int

（2）调用isnan()使用std::isnan()

二十、Deprecation(移除不用的代码)

如果移除包中的头文件，应在头文件加入警告：

#warning mypkg/my_header.h has been deprecated

如果移除函数，添加不推荐使用属性：

ROS_DEPRECATED int myFunc();

如果移除一个类，请移除其构造函数和任何静态函数：

class MyClass
{
public:
  ROS_DEPRECATED MyClass();

  ROS_DEPRECATED static int myStaticFunc(); 
};