ROS2 Simple Keyboard Publisher on Python

package.xml

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="2">
  <name>simple_publisher</name>
  <version>0.4.0</version>
  <description>Simple Publisher on Python</description>
  <maintainer email="snowdeer0314@gmail.com">snowdeer</maintainer>
  <license>Apache License 2.0</license>

  <exec_depend>rclpy</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  <exec_depend>simple_message</exec_depend>

  <export>
    <build_type>ament_python</build_type>
  </export>
</package>

setup.cfg

[develop]
script-dir=$base/bin/simple_publisher
[install]
install-scripts=$base/bin/simple_publisher

setup.py

from setuptools import setup

package_name = 'simple_publisher'

setup(
    name=package_name,
    version='0.4.0',
    packages=[],
    py_modules=[
        'simple_publisher'],
    install_requires=['setuptools'],
    author='snowdeer ',
    author_email='snowdeer0314@gmail.com',
    maintainer='snowdeer',
    maintainer_email='snowdeer0314@gmail.com',
    keywords=['ROS'],
    description='Simple Publisher on Python',
    license='Apache License, Version 2.0',
    tests_require=['pytest'],
    entry_points={
        'console_scripts': [
            'simple_publisher = simple_publisher:main'
        ],
    },
)

simple_publisher.py

import threading
import rclpy
import os

from simple_message.msg import SimpleMessage

NODE_NAME = "simple_publisher"


def handle_keyboard(publisher):
    while True:
        print('\n- Simple Publisher Menu -')
        print('   1. Command (Move along path 1)')
        print('   2. Command (Move along path 2)')
        print('   99. Exit')

        menu = input('Input the menu: ')

        if menu == '1':
            msg = SimpleMessage()
            msg.command_id = SimpleMessage.COMMAND_FOR_DEMO_1
            publisher.publish(msg)
            print(" \n>>> command is published : {0}".format(msg.command_id))

        elif menu == '2':
            msg = SimpleMessage()
            msg.command_id = SimpleMessage.COMMAND_FOR_DEMO_2
            publisher.publish(msg)
            print(" \n>>> command is published : {0}".format(msg.command_id))

        elif menu == '99':
            rclpy.shutdown()
            os._exit(1)


def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)

    node = rclpy.create_node(NODE_NAME)
    publisher = node.create_publisher(SimpleMessage, SimpleMessage.NAME)

    th = threading.Thread(target=handle_keyboard, args=(publisher,))
    th.start()

    try:
        rclpy.spin(node)
    finally:
        node.destroy_node()
        rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

람다식

람다(Lambda)는 C++11부터 지원하기 시작했으며, 이름없는 익명 함수라는 뜻을 갖고 있습니다. 재사용성이 떨어지고 한 번 쓰고 버릴 용도의 함수가 필요한 경우, 그 때마다 함수를 매번 정의해서 작성하는 것은 번거롭습니다. 이런 경우 람다 함수를 사용하면 함수의 정의없이 간편하게 함수를 사용할 수 있습니다.

함수를 변수에 지정하는 예제 코드

#include <iostream>

using namespace std;

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << "hello, snowdeer!" << endl;

    auto lambda = add;

    cout << lambda(3, 4) << endl;

    return 0;
}

함수 내부에 람다식 선언

#include &ltiostream>

using namespace std;

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << "hello, snowdeer!" << endl;

    auto func = [](int a, int b) -> void {
        cout << a << " + " << b << " = " << add(a, b) << endl;
    };

    func(5, 6);

    auto lambda = add;

    cout << lambda(3, 4) << endl;

    return 0;
}

위에서 보듯이 [](int a, intb) -> void 부분이 람다식입니다. 매개변수가 int a, int b이며 리턴 타입이 void인 람다 함수를 선언했습니다.

본격적인 람다 함수 사용 예제

#include <iostream>
#include <functional>
#include <memory>

using namespace std;

class LambdaTest {
public:
    LambdaTest(function<int(int, int)> lambda) : mLambdaFunc(lambda) {}

    int launch(int a, int b) {
        return mLambdaFunc(a, b);
    }

private:
    function<int(int, int)> mLambdaFunc;
};

int main() {
    cout << "hello, snowdeer!" << endl;

    shared_ptr<LambdaTest> test1 = make_shared<LambdaTest>([](int a, int b) -> int {
        return a + b;
    });

    shared_ptr<LambdaTest> test2 = make_shared<LambdaTest>([](int a, int b) -> int {
        return a - b;
    });

    shared_ptr<LambdaTest> test3 = make_shared<LambdaTest>([](int a, int b) -> int {
        return a * b;
    });

    cout << test1->launch(3, 4) << endl;
    cout << test2->launch(10, 5) << endl;
    cout << test3->launch(2, 7) << endl;

    return 0;
}

위의 예제에서 LambdaTest라는 클래스는 하나만 선언했지만, 람다식을 이용해서 그 내용을 동적으로 정의하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 것을 볼 수 있습니다.

함수 템플릿

함수를 파라메터별로 다중으로 정의하는 경우는 편의성과 확장성을 얻을 수 있기 때문입니다. 다만, 파라메터별로 일일이 함수를 정의하는 것은 코드 길이도 길어지고 유지보수 측면에서도 좋지않은 방법입니다. 함수 템플릿을 이용하면 이를 보다 쉽고 효율적으로 사용할 수 있습니다.

예제 코드

#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << "hello, snowdeer!" << endl;
    cout << add(3, 4) << endl;
    cout << add(1.1, 2.2) << endl;
    //cout << add(string("abc"), string("def")) << endl;

    return 0;
}

함수 템플릿은 사용하는 사람이 어떤 인자를 이용해서 함수를 호출하는가에 따라 컴파일러가 다중 정의 코드를 생성합니다.

연락처 정보 가져오기

안드로이드내의 연락처 정보를 리스트 형태로 가져오는 코드입니다.

AndroidManifest.xml

AndroidManifest.xml 파일에 다음 권한을 추가합니다.

<uses-permission android:name="android.permission.READ_CONTACTS" tools:remove="android:maxSdkVersion"/>

Java 코드

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

  static final int PERMISSION_REQUEST_CODE = 100;

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    if (checkSelfPermission(permission.READ_CONTACTS)
        != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
      String[] permissions = new String[]{permission.READ_CONTACTS};
      requestPermissions(permissions, PERMISSION_REQUEST_CODE);
    }

    findViewById(R.id.btn_get_contact_list).setOnClickListener(new OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(View v) {
        getContactListAsLog();
      }
    });
  }

  @Override
  public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String permissions[],
      int[] grantResults) {
    super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);

    switch (requestCode) {
      case PERMISSION_REQUEST_CODE: {
        if (grantResults.length > 0
            && grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
          Toast.makeText(getApplicationContext(), "Permission 완료", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
          Toast.makeText(getApplicationContext(), "Permission 실패", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
        break;
      }
    }
  }

  void getContactListAsLog() {
    ArrayList<ContactInfo> list = getContactList();

    for (ContactInfo info : list) {
      Log.i("", info.toString());
    }
  }

  ArrayList<ContactInfo> getContactList() {
    ArrayList<ContactInfo> list = new ArrayList<>();

    Uri uri = Phone.CONTENT_URI;
    String[] projection = new String[]{
        Contacts._ID,
        Contacts.PHOTO_ID,
        Phone.DISPLAY_NAME,
        Phone.NUMBER,
    };

    String sortOrder = Phone.DISPLAY_NAME + " COLLATE LOCALIZED ASC";

    Cursor cursor = getContentResolver().query(uri, projection, null, null, sortOrder);
    if (cursor.moveToFirst()) {
      do {
        ContactInfo info = new ContactInfo();

        info.id = cursor.getLong(0);
        info.photoId = cursor.getLong(1);
        info.displayName = cursor.getString(2);
        info.phoneNumber = cursor.getString(3);
        list.add(info);

      } while (cursor.moveToNext());
    }

    return list;
  }

  private Bitmap getContactPicture(long contactId) {

    Bitmap bm = null;

    try {
      InputStream inputStream = ContactsContract.Contacts
          .openContactPhotoInputStream(getContentResolver(),
              ContentUris.withAppendedId(ContactsContract.Contacts.CONTENT_URI, contactId));

      if (inputStream != null) {
        bm = BitmapFactory.decodeStream(inputStream);
        inputStream.close();
      }
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }

    return bm;
  }

  class ContactInfo {

    long id;
    String displayName;
    String phoneNumber;
    long photoId;

    @Override
    public String toString() {
      return "ContactInfo{" +
          "id=" + id +
          ", displayName='" + displayName + '\'' +
          ", phoneNumber='" + phoneNumber + '\'' +
          ", photoId=" + photoId +
          '}';
    }
  }
}

Lambda 함수 사용 예제

함수 파라메터로 함수 사용하는 방법

아래 예시 코드는 add_with_lambda라는 함수의 파라메터로 함수를 전달하는 예제 코드입니다. add_one, add_two, add_three의 함수를 전달하고 있습니다.

def add_with_lambda(a, b, lambda_func):
  sum = lambda_func(a) + lambda_func(b)
  return lambda_func(sum)


def add_one(a):
  return a + 1


def add_two(a):
  return a + 2


def add_three(a):
  return a + 3


if __name__ == "__main__":
  print("Lambda Example")

  print(add_with_lambda(3, 5, add_one))
  print(add_with_lambda(3, 5, add_two))
  print(add_with_lambda(3, 5, add_three))

함수를 파라메터로 전달하는 기능은 상당히 유용하며, 함수의 재활용성을 높이고 가독성을 높이는데 도움을 줍니다. 하지만, 인자로 사용할 함수를 매번 다른 이름으로 하나씩 만드는 것은 번거로운 일입니다. 이런 경우 람다 함수를 사용하면 코드를 훨씬 더 깔끔하게 만들 수 있습니다.

참고로 람다 함수(Lambda Function)는 ‘익명 함수’라는 의미입니다. 별도로 이름이 없더라도 함수를 사용할 수 있다는 의미입니다.

람다 함수 사용 예제

위의 예제 코드를 람다 함수를 사용해서 변환한 모습입니다. 코드가 훨씬 더 깔끔해졌습니다.

def add_with_lambda(a, b, lambda_func):
  sum = lambda_func(a) + lambda_func(b)
  return lambda_func(sum)


if __name__ == "__main__":
  print("Lambda Example")

  print(add_with_lambda(3, 5, lambda a: a + 1))
  print(add_with_lambda(3, 5, lambda a: a + 2))
  print(add_with_lambda(3, 5, lambda a: a + 3))