机器人编程入门教程
服务机器人 2021-10-07 10:51www.robotxin.com女性服务机器人
柏林工大机器人(机械手臂)课程，本课程实验将在VM虚拟机的Ubuntu运行。 本节是编程基础知识。
C++
unix编译和运行程序
g++ helloorld.cpp -o helloorld
./helloorld
debug
g++ -g helloorld.cpp -o helloorld
gdb ./helloorld
gdb备忘单
r ==>run运行，遇到error时暂停
break helloorld.cpp:4 ==>到第4行暂停
break 4 ==>到第4行暂停
s ==>step逐步运行
n ==>next在一个函数中运行下一步
p var ==>打印var的值
c ==>continue继续运行程序
bt ==>backtrace显示所有的函数调用栈帧的信息，每个帧一行
frame 3 ==>通过帧编号来选择帧，帧编号可以通过bt来查看。跳到第3帧
list ==>当前帧下的代码
延伸
bt
显示所有的函数调用栈帧的信息，每个帧一行。
bt n
显示栈定的n个帧信息。
bt -n
显示栈底的n个帧信息。
bt full
显示栈中所有帧的完全信息如：函数参数，本地变量
bt full n
用法同上。
bt full -n
frame n
f n
通过帧编号来选择帧，帧编号可以通过bt来查看。
f addr
通过帧地址来选择帧，帧编号可以通过bt来查看。
up n
在栈中向上移动n个帧。即向着最外层移动n个帧。
don n
与 up 反方向移动n个帧。
up-silently n
don-silently n
在栈中移动n个帧，但是不打印信息
frame
f
打印帧内函数的信息。
info frame
info f
打印帧的信息。
函数声明和函数定义
Declaration 函数声明指在头文件中的函数名称和类型以及参数; Definition 函数定义指在cpp文件中的具体的函数内容; 编译附属函数
g++ someFunction2.cpp main.cpp -o someFunction2
命名空间
Namespace 定义自己的命名空间
namespace myns{
int po(int n){
return n*n;
}
}
//使用方法
//不含命名空间
myns::po(5);
//使用命名空间
using namespace myns;
po(5);
数组
Arrays
int nums[10]; // 错误用法
int* numbers = ne int[10]; // 正确用法
delate[] numbers;//用完之后删除
g++ -Wall -pedantic arrays_variable.cpp -o arrays.variable
./arrays_variable 20
g++ -pedantic 会严格执行编译过程
Stack 和 Heap
Stack是静态存储，变量的大小在编译时的过程中是已知的, 变量在同一层级中可用(或内层), 通过操作系统管理。
int numbs[10];
Heap是动态存储，变量的大小仅在运行过程中已知，通过用户管理
int size = 10;
int* numbs = ne int[size];
//...
delete[] numbs;
numbs[0] = 10;
numbs[2] = 5;
指针
cout << numbs << endl; //得到numb在heap上的地址
cout << (*numbs) << endl; //得到numbs的第一个元素的值
cout << numbs[2] << endl;
cout << ((*numbs)+2) << endl;
cout << &(*numbs) << endl; //得到numbs在heap上的地址(同numbs第一个元素的地址)
cout << &size << endl; //得到size在stack上的地址
类: 声明
protected中的变量可以在本类和继承于它的类中使用。
construtor结构体与类名一致，用于初始化类，在实例化时会运行。
destructor用于类结束时运行，可以删除heap上所有的成员(member)。
// .h
class IntList{
protected: //private: protected or private member variables
int max_size;
int* members;
int current_size;
public:
IntList(int max_size_);//constructor
virtual ~IntList(); // destructor
//public member functions
bool add(int number);
};
类: 定义
// .cpp
#include "IntList.h"
IntList::IntList(int max_size):max_size(max_size_), current_size(0){
members = ne int[max_size];
}
IntList::~IntList(){
delete[] members;
}
bool IntList::add(int number){
if(this->current_size+1 >= this->max_size){
return false;
}
members[current_size] = number;
current_size++;
return true;
}
类: 实例化
#include <iostream>
#include "IntList.h"
int main(int argc, char* argv[]){
IntList list(10); // declare and init on stack
list.add(5);
list.add(29);
std::cout << list.elem(0) << std::endl;
IntList* list2; // declare pointer
list2 = ne IntList(10); // init on heap
(*list2).add(5); // dereference pointer
list->add(29);
std::cout << list2->elem[0] << std::endl;
return 0;
}
//(*pointerToObj).method() = pointerToClass->method()
类: 继承和多态
class A{
public:
virtual void alpha(){
cout << "A:alpha" << endl;
}
};
class B: public A {
public:
void alpha(){
cout << "B:alpha" << endl;
}
};
int main( int argc, char* argv[] ){
A *class1 = ne A;
B *class2 = ne B;
class1->alpha();
class2->alpha();
return 0;
}
STL-c++的标准库
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
int main (int argc, char* argv[] ){
std::string name1("Klaus");
std::string name2("Peter");
std::vector<std::string> names;
names.push_back(name1);
names.push_back(name2);
std::cout << names[0] << std::endl;
}
使用std::string 而不是 char*
使用std::vector 而不是 array
有很多数据结构(containers)和操作
Hash table(std::map) 哈希表
Sorting(#include ) 排序算法
Tuples
...
Containers are templated
std::vector<std::vector<int> > int2d; // 这里两个 >> 中间要有空格，否则在unix系统中有问题
std::cout << int2d[0][1] << std::endl;