前言

为了实现便于替换、复用与合作使用，在完成大型的项目时通常会使用模块化设计，即将不同功能的实现分别封装在单独的文件中，而不是在一个文件中实现所有功能，而这通常也伴随着自定义头文件的使用

CPP

除了上述理由，在cpp中使用cmake编译时，如果使用自定义头文件.h提前将类的结构，成员，函数入口等信息声明出来，则可以减轻编译的压力，而不必在更冗长.cpp文件中去寻找。

具体而言，在ROS1的项目构成中，一个cpp文件通常以.h和.cpp成对的形式出现。例如如下结构

ros_pkg\
	include\
		planner.h
	src\
		planner.cpp

然后.h文件写法示意如下

#ifndef PLANNER_H
#define PLANNER_H
// include部分一般只包含本文件中使用的，例如一些数据类
class Planner
{
public:
	// 构造函数
	Planner(ros::NodeHandle& nh);
	
	// 对外接口函数
	
	// 公共变量
private:
	// 回调函数
	
	// ROS通信
	ros::Subscriber sub;
	ros::Publisher pub;
	
	// 内部变量
};

#endif // PLANNER_H

而.cpp文件写法示意如下

#include "ros_pkg/planner.h"
// 不必再include.h文件已有的部分
// 一般时包含一些例如<math>的功能库

Planner::Planner(ros::NodeHandle& nh)
	: 变量(值)
{
	nh.param...; // 依靠句柄传参
}

// 其他函数详细定义

其中构造函数名后面的 : 变量(值) 表示给类成员变量提前和直接赋值，是cpp的特殊语法

Python

在ros1项目中python自定义库文件的使用需要遵循一定的方法，需要手动进行一些设置，因为ros1在设计时（2007）主要是为了cpp而设计的，许多python功能需要手动添加。而在ros2中就有了python的自动支持。

如果不进行这些操作，rosrun无法正常使用（当然直接python运行则可以）

以以下这个功能包agent为例，一般的python文件都放在scripts下，而需要被引用的库文件需要在src下新建一个同名文件夹。

agent/
├── CMakeLists.txt
├── package.xml
├── setup.py                 <-- 1. “安装图纸”
├── scripts/
│   └── train.py             <-- 2. “可执行脚本”：可以引用下面的库
└── src/
    └── agent/               <-- 3. “库文件夹”：名字必须和包名一致
        ├── __init__.py      <-- 4. 标识这是一个 Python 包
        ├── envs/
        │   ├── __init__.py
        │   └── drone_env.py
        └── utils/
            ├── __init__.py
            └── helper.py

其中有一个与cmakelist同级的setup.py文件，有如下内容

from distutils.core import setup
from catkin_pkg.python_setup import generate_distutils_setup

d = generate_distutils_setup(
    packages=['agent'],     # 告诉系统：src/agent 文件夹是一个包
    package_dir={'': 'src'} # 告诉系统：源码在 src 目录下
)
setup(**d)

库文件夹及其下每一个文件夹都要有一个__init__.py，其中可以有以下内容

1. 留空，单纯表示该文件夹是一个python包
2. 加入一些一启动就需要执行的逻辑
3. 将一些类提高层级

最后需要在CMakeLists.txt中加入catkin_python_setup()然后编译，即可成功使用，可以在其他功能包中使用这些库文件。