ROS + VSCode 编程环境快速搭建

Updated: at 16:33

起因

在经历第一次数图实验课的灾难后，我便想要在自己电脑上搭建实验环境了。抛开 难看的UI、惨目忍睹的自动补全、全线飘红的报错 不谈，在自己电脑上舒适的开发难道不酷吗？我觉得这太酷了，科技并带着趣味。

Ubuntu 20.04 虚拟机安装

首先，想用 ROS 至少得先准备一个 Ubuntu 的环境，并且实验指定环境是 20.04 版本。这个简单，到开源镜像站上下载就行了。这里提供两个网址，一个校内一个校外：

下好 ISO 后就可以制作虚拟机了（由于 20.04 版本过老，现在只有 Server 版，但我们会在后续过程中安装桌面）。我这里使用的是 UTM ，其他虚拟机平台如 virtualbox, VMware 流程应该相似，操作位置不同。

根据这个教程一步步安装即可。需要注意两个点：

  1. 当提示 Installation Completed 选择 reboot 后重启会黑屏，这时不要慌，关闭虚拟机然后推出 CD 介质即可（图正下方）
  2. 为了方便后续 ssh 连接，请在安装过程中勾选安装 OpenSSH Server，并在安装完成后（确保能正常进入 CLI 模式）将虚拟机网络改为桥接模式（UTM 改桥接位置在图右上角）

虚拟机的简单配置

现在你的虚拟机仍然只有黑乎乎的命令行窗口，接下来我们将为其安装桌面和开发工具。但为了接下来操作方便，最好先把 ssh 配好。

在虚拟机命令行里输入命令 ip a 查看虚拟机局域网内 ip 地址。

接着在宿主机命令行里用 ssh username@ip 连接就好了。（注意要为桥接模式，否则虚拟机在虚拟 NAT 下是无法与宿主机建立连接的）

好，现在我们就可以在宿主机里操纵虚拟机了，命令/文本也能复制黏贴进去执行。

接下来该换源了，加快我们下载软件的速度：

  1. 用编辑器（nano / vi）打开 /etc/apt/source.list 文件
  2. 将里面文本内容改成清华镜像源所提供的内容（ Arm 用户换这个）
  3. 退出编辑器，执行 sudo apt update && sudo apt upgrade

换好源后，安装桌面便简单了：

$ sudo apt install ubuntu-desktop

重启后就能看到桌面啦！

VSCode 安装就更简单了，到官网下载对应 .deb 包然后手动安装就行。

$ sudo apt install ./xxxx-vscode.deb

ROS 环境配置

和 apt 换源一样，ROS 源也得换，可以直接照清华源提供流程走。

换完源后，按照官方教程进行安装。（注意流程中 1.2 和 1.3 我们在上一步已经做过了，现在就不需要再做了哦）

还要注意一点，catkin 工具是需要单独安装的，可以在此页面找到安装流程。

按理说现在环境已经配好了，把模板代码传上去检验一下吧（推荐使用 scp ）

unzip 解包到目标位置，用 VSCode 打开吧！

模板代码里只有一个 src，我们需要 cd 进 dip_ws 工作目录下然后使用 catkin init 进行初始化。

build 一下看看：

这步报错的可能是忘记 source /opt/ros/noetic/setup.bash 了。

VSCode 自动补全

以上都没问题的话，就可以开始着手配置自动补全了。

先打开 VSCode 安装好 ROS、C/C++、CMake、Clangd 插件。

CMake 插件第一次启动会让你选择一个 CMakeList.txt 文件，你可以选择 exp1 中的看看编译通不通过，不通过的话可能是你少装了什么包。（最后结果是 CMakeList 不飘红不报错）

接着便可以着手安装 clang 了。

$ sudo apt install clang

接着打开 .vscode/c_cpp_properties.json，添加/修改如下两行：

关闭 VSCode，在工作目录（dip_ws）下执行：

$ catkin build -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=1

生成 compile_commands.json 文件。（这步有问题的话可以查看 issue ）

重新启动 VSCode，这时你的自动补全应该已经生效了，恭喜！

最后的最后，推荐你使用 VSCode 远程 ssh 连接到虚拟机编写代码，这样就可以轻松进行复制粘贴了。