ros2通过动态库添加主题

Question

ros2无法通过加动态库的方法对某一个节点实现添加订阅主题吗，我尝试将create_publisher和create_subscriber函数放到动态库中，当只有一个动态库的时候可以正常运行，但是多几个动态库后，程序出现段错误，错误行在create_publisher或create_subscriber函数上

    // 节点构造部分代码
string interface_path = "/opt/user/interface";
for (const auto& iter : boost::filesystem::directory_iterator(interface_path)) {
    if (iter.path().extension() != ".so")
        continue;
    void *handle = dlopen(iter.path().string().c_str(), RTLD_LAZY );
    Add add = NULL;
    add = (Add)dlsym(handle,"add");
    if (add == NULL) {  
        dlclose(handle);
        continue;
    }
    add(shared_from_this(), _mqtt_proc, &_global_db);
    dlclose(handle);
}

// 动态库中部分代码
extern "C" void add(rclcpp::Node::SharedPtr node, MqttProc *mqtt_proc, database_t *global_db)
{
    // ros pub define
    _pub1 = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("/topic1", 1);

    // ros sub
    _sub1 = node->create_subscription<std_msgs::msg::String>("/topic2", 1, callback);

}

gdb堆栈打印如下

Answer 1

以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳：

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您好！从您提供的信息来看，您在使用ROS2（Robot Operating System 2）时遇到了动态库加载和节点交互的问题。以下是一些可能的原因和建议的解决步骤：

原因分析

1. 动态库依赖冲突：当多个动态库被加载时，如果它们之间存在依赖关系或者使用了不同的ROS2节点实例，可能会导致冲突和段错误。

2. 内存管理问题：dlsym 和 dlclose 在使用时需要小心，如果动态库中的函数依赖于外部的ROS2节点实例，不当的内存管理可能导致段错误。

3. ROS2节点生命周期管理：在动态库中使用ROS2节点时，需要确保节点的生命周期与动态库的加载和卸载同步，否则可能导致无效的节点引用。

解决建议

1. 确保动态库独立性：确保每个动态库都是自包含的，不依赖于其他库中的ROS2节点实例。

2. 使用ROS2的节点工厂模式：考虑使用ROS2的节点工厂模式来创建节点，而不是在动态库中直接创建。这样可以更好地控制节点的生命周期。

3. 检查和隔离错误：使用gdb的堆栈跟踪信息来定位具体的错误发生点。根据堆栈跟踪，看起来问题可能出在std::construct_at或shared_from_this的使用上。这可能意味着在创建或使用智能指针时出现了问题。

4. 避免重复加载：确保不要重复加载同一个动态库，这可能会导致未定义行为。

5. 使用ROS2的日志系统：在动态库中添加日志输出，以帮助诊断问题。

6. 确保线程安全：如果动态库在多线程环境中使用，确保所有ROS2的操作都是线程安全的。

代码示例

这里是一个简化的示例，展示如何在动态库中使用ROS2节点：

// 动态库中的add函数
extern "C" void add(rclcpp::Node::SharedPtr node, MqttProc *mqtt_proc, database_t *global_db) {
    // 创建发布者和订阅者
    auto pub = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("/topic1", 1);
    auto sub = node->create_subscription<std_msgs::msg::String>("/topic2", 1, [](const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg) {
        // 处理消息
    });

    // 确保节点保持活动状态
    rclcpp::spin(node);
}

// 主程序中的动态库加载
void load_and_use_plugin(const std::string &path) {
    void *handle = dlopen(path.c_str(), RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        // 处理错误
        return;
    }

    using AddFunc = void (*)(rclcpp::Node::SharedPtr, MqttProc*, database_t*);
    AddFunc add = reinterpret_cast<AddFunc>(dlsym(handle, "add"));
    if (add) {
        // 传递ROS2节点和其他参数
        add(node, mqtt_proc, global_db);
    } else {
        // 处理错误
    }

    dlclose(handle);
}

请注意，这只是一个示例，您可能需要根据您的具体情况进行调整。希望这些建议能帮助您解决问题！如果需要进一步的帮助，请随时告诉我。