0. 写在最前面

本文持续更新地址：https://haoqchen.site/2019/08/15/debug-ros-with-vscode/

本文档介绍了如何用VSCode的Debug功能来调试ROS的CPP节点。ROS节点的调试一直非常麻烦，在此之前尝试过gdb、CLion、Qt插件，用起来都不太顺手，直到发现了VSCode的调试功能

调试的好处有：

bug导致的core dumped、segmentation fault等会停到相应的位置，方便查找
想到什么，断点停那里就可以看到变量状态，不用增加输出代码再编译这么麻烦
条件中断，这个也不用再增加if判断再重新编译

如果觉得写得还不错，可以找我其他文章来看看哦～～～可以的话帮我github点个赞呗。
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1. 推荐几个VSCode插件

C/C++插件：这个是微软官方的CPP插件，装了后就可以愉快地编写、编译C++代码了。
C++ Intellisense：这个插件能够很好地辅助C++开发者进行开发，提供包括代码跳转，自动完成，智能提示等功能。
ROS (deprecated)：这个插件作者已经停止更新了，现在主要用来启动roscore～～～

2. debug原理及配置

2.1 debug原理

VSCode中是以workspace的概念处理文件关联的，每个workspace文件夹下会有一个.vscode文件夹，该文件夹下放置的是关于该workspace的路径配置、任务配置、运行配置等文件，我们正是通过编辑这些配置文件实现对工程的管理。

微软提供的C/C++插件集成了gdb调试功能，并提供变量界面显示以及断点、监视以及调用堆栈等功能。你只需要在.vscode文件夹中配置好launch.json，就可以按下F5快捷键启动相应调试。

由于目前并没有集成的ROS调试器，所以只能将每一个node当成一个CPP程序来进行调试。

2.2 编译配置

在VSCode中需要在.vscode文件夹中配置好tasks.json文件(没有的话可自己新建一个)后，就可以按Ctrl + Shift + B快捷键（这个快捷键需要将task归到build的group里才行，普通的task要Ctrl + Shift + P选Run Task），并选择相关的任务进行编译等操作。

在这里插入图片描述

下面展示的配置文件主要配置了prerun、catkin build、catkin clean以及ccb四个任务。下面简介一些用到的变量，详情请看VSCode的tasks页面。将鼠标停留在相关变量上也可以看到。

label
就是一个名字，你按下快捷键的时候用以区分不同task
type
任务的类型，可设置成shell和process。前者将任务当成命令，启动终端运行，后者直接运行。
command
实际运行的命令
args
运行的参数，这里需要注意的是，如果需要进行调试，需要设置为Debug模式，并且要检查相应package中的CMakeLists.txt中有没有设置成Release模式，CMake中txt的设置优先级是最高的。比如我们的驱动就设置Release，所以即使你在这里怎么设置都没用的。
group
这个是分组的，貌似可以从命令行来运行分组的任务，暂时没用到
presentation
关于输出显示的设置，这里设置为总是输出到集成的终端，可通过"panel": "new"设置每次都启动新的终端
problemMatcher
错误分析器，可以分析到输出的信息中有哪些错误并显示
dependsOn
运行依赖，运行该task前会运行这些依赖的task，如果想要他们按顺序运行，需要显式声明dependsOrder
其他选型
看到还有可以重定义当前路径等很多详细的功能。

tasks.json文件配置：

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "prerun",
            "type": "shell",
            "command": "source ./devel/setup.zsh && export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311/ "
        },
        {
            "label": "catkin build",
            "type": "shell",
            "command": "catkin",
            "args": [
                "build",
                "-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "presentation": {
                "reveal": "always"
            },
            "problemMatcher": "$msCompile"
        },
        {
            "label": "catkin clean",
            "type": "shell",
            "command": "catkin",
            "args": [
                "clean",
                "-y"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "presentation": {
                "reveal": "always"
            },
            "problemMatcher": "$msCompile"
        },
        {
            "label": "ccb",
            "dependsOrder": "sequence",
            "dependsOn": [
                "catkin clean",
                "catkin build"
            ],
            "problemMatcher": [
                "$msCompile"
            ]
        }
    ]
}

2.3 debug配置

主要是配置launch.json，这里只介绍几个常用参数，详细请参考VSCode中关于Debugging的介绍

name
任务的名字，该名字会在VSCode的Debug中显示，用户可选择需要调试的任务。
tpye
调试器名称。
request
有launch和attach两种方式，前者直接运行，后者将程序绑定到之前启动的程序
program
这里需要写生成的二进制路径
args
传进去的参数，这里分为ROS参数服务器形式传进去的参数以及以main函数参数传进去的参数，这里介绍的是前者。有兴趣可以Google一下。
stopAtEntry
是否在运行前暂停
cwd
设置当前路径，如果程序中用的是相对路径，则需要设置该参数为当前路径。
environment
环境变量设置
externalConsole
是否启动外部终端（默认是用集成终端）
preLaunchTask
在启动前启动一个task，这个prerun在前面一节有说，主要是设置source当前ROS路径等
postDebugTask
运行完了之后启动的task，节点运行完了进行清理工作
MIMode
调试器名称

setupCommands
是给gdb的参数

{

"version": "0.2.0",
"configurations": [
    {
        "name": "cloud_node",
        "type": "cppdbg",
        "request": "launch",
        "program": "${workspaceFolder}/devel/.private/rslidar_pointcloud/lib/rslidar_pointcloud/cloud_node",
        "args": [
            "_model:=RS16",
            "_resolution_type:=1.0cm"
        ],
        "stopAtEntry": false,
        "cwd": "${workspaceFolder}",
        "environment": [],
        "externalConsole": false,
        "preLaunchTask": "prerun",
        "MIMode": "gdb",
        "avoidWindowsConsoleRedirection": true,
        "setupCommands": [
            {
                "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                "text": "-enable-pretty-printing",
                "ignoreFailures": true
            }
        ]
    }
]

}

2.4 多任务调试

根据VSCode中关于Debugging的介绍，可以启动完一个任务后再启动另外一个即可同时debug多个。

写完多个节点后，可以通过compounds来进行配置，但compounds不能确保顺序执行，尝试通过preLaunchTask延时2秒启动来实现顺序执行，但preLaunchTask任务启动的终端跟节点启动的终端不是同一个。

"compounds": [
  {
      "name": "rslidar",
      "configurations": [
          "rslidar_node",
          "cloud_node",
          "rviz_node"
      ]
  }
]