使用QT来创建ROS的节点程序

结构框图

sequenceDiagram
    participant User
    participant GUI
    participant Process
    
    User->>GUI: 点击"浏览"按钮
    GUI->>User: 显示文件选择对话框
    User->>GUI: 选择valid.launch
    GUI->>GUI: 进入FileSelected状态
    
    User->>GUI: 点击"执行"按钮
    GUI->>Process: 启动roslaunch
    Process-->>GUI: 进程启动成功
    GUI->>GUI: 进入Running状态
    
    loop 日志输出
        Process-->>GUI: 实时传输标准输出
    end
    
    Process-->>GUI: 进程退出(返回码0)
    GUI->>GUI: 进入Completed状态
    
    User->>GUI: 点击"×"删除按钮
    GUI->>Process: 终止进程(如果运行中)
    GUI->>GUI: 进入Removed状态

代码讲解

以下是基于Mermaid状态图的核心逻辑代码实现，结合状态图的关键部分进行详细说明：

状态图关键部分与代码对应关系

Idle 状态

• 描述：初始状态，未选择有效launch文件。
• 关键代码：
  src/LaunchItem.cpp 8 lines

  // LaunchItem构造函数
  LaunchItem::LaunchItem(QWidget *parent) : 
      QWidget(parent), ui(new Ui::LaunchItem), process(new QProcess(this)) {
    
      ui->setupUi(this);
      ui->lineEdit->clear(); // 清空路径输入框
      ui->textEdit->clear();  // 清空输出窗口
  }
  

FileSelected 状态

• 描述：用户通过浏览按钮选择了一个有效的launch文件。
• 关键代码：
  src/LaunchItem.cpp 11 lines

  void LaunchItem::onBrowseClicked() {
      QString path = QFileDialog::getOpenFileName(
          this, "选择Launch文件", 
          QDir::homePath(), 
          "ROS Launch Files (*.launch)"
      );
      if (!path.isEmpty()) {
          ui->lineEdit->setText(path); // 更新路径输入框
          // 此时进入FileSelected状态
      }
  }
  

Executing 状态

• 描述：用户点击“执行”按钮，尝试启动roslaunch进程。
• 关键代码：
  src/LaunchItem.cpp 13 lines

  void LaunchItem::onExecuteClicked() {
      QString launchPath = ui->lineEdit->text();
      if (launchPath.isEmpty() || !QFile::exists(launchPath)) {
          ui->textEdit->append("错误：无效的launch文件路径");
          return; // 进入Error状态
      }
  
      QString cmd = QString("source /opt/ros/noetic/setup.bash && roslaunch %1")
                    .arg(launchPath);
    
      process->start("bash", QStringList() << "-c" << cmd);
      // 进入Executing状态
  }
  

Running 状态

• 描述：roslaunch进程成功启动，正在运行并输出日志。
• 关键代码：
  src/LaunchItem.cpp 13 lines

  void LaunchItem::readProcessOutput() {
      QString output = process->readAllStandardOutput();
      QString error = process->readAllStandardError();
    
      if (!output.isEmpty()) {
          ui->textEdit->append(output); // 实时输出标准日志
      }
      if (!error.isEmpty()) {
          ui->textEdit->setTextColor(Qt::red);
          ui->textEdit->append(error);  // 实时输出错误日志
          ui->textEdit->setTextColor(Qt::black);
      }
  }
  

Completed 状态

• 描述：roslaunch进程正常退出（返回码0）。
• 关键代码：
  src/LaunchItem.cpp 9 lines

  connect(process, QOverload<int>::of(&QProcess::finished), [this](int exitCode) {
      if (exitCode == 0) {
          ui->textEdit->append("进程正常退出");
          // 进入Completed状态
      } else {
          ui->textEdit->append("进程异常退出，返回码: " + QString::number(exitCode));
          // 进入Error状态
      }
  });
  

Error 状态

• 描述：出现错误（无效路径或进程异常退出）。
• 关键代码：
  src/LaunchItem.cpp 9 lines

  void LaunchItem::onExecuteClicked() {
      QString launchPath = ui->lineEdit->text();
      if (launchPath.isEmpty() || !QFile::exists(launchPath)) {
          ui->textEdit->append("错误：无效的launch文件路径");
          // 进入Error状态
          return;
      }
      // ...
  }
  

Removed 状态

• 描述：用户点击“×”按钮，删除当前LaunchItem。
• 关键代码：
  src/MainWindow.cpp 8 lines

  void LaunchItem::removeLaunchItem(QWidget *item) {
      if (process->state() == QProcess::Running) {
          process->terminate(); // 终止进程
          process->waitForFinished(1000);
      }
      item->deleteLater(); // 删除UI组件
      // 进入Removed状态
  }
  

状态流转的核心逻辑

从 Idle 到 FileSelected

• 触发条件：用户通过浏览按钮选择了一个有效的launch文件。
• 代码实现：
  src/LaunchItem.cpp 7 lines

  void LaunchItem::onBrowseClicked() {
      QString path = QFileDialog::getOpenFileName(...);
      if (!path.isEmpty()) {
          ui->lineEdit->setText(path); // 更新路径输入框
          // 进入FileSelected状态
      }
  }
  

从 FileSelected 到 Executing

• 触发条件：用户点击“执行”按钮。
• 代码实现：
  src/LaunchItem.cpp 9 lines

  void LaunchItem::onExecuteClicked() {
      QString launchPath = ui->lineEdit->text();
      if (launchPath.isEmpty() || !QFile::exists(launchPath)) {
          ui->textEdit->append("错误：无效的launch文件路径");
          return; // 进入Error状态
      }
      process->start("bash", QStringList() << "-c" << cmd);
      // 进入Executing状态
  }
  

从 Executing 到 Running

• 触发条件：roslaunch进程成功启动。
• 代码实现：
  src/LaunchItem.cpp 4 lines

  connect(process, &QProcess::started, [this] {
      ui->textEdit->append("进程已启动");
      // 进入Running状态
  });
  

从 Running 到 Completed/Error

• 触发条件：进程退出（正常或异常）。
• 代码实现：
  src/LaunchItem.cpp 9 lines

  connect(process, QOverload<int>::of(&QProcess::finished), [this](int exitCode) {
      if (exitCode == 0) {
          ui->textEdit->append("进程正常退出");
          // 进入Completed状态
      } else {
          ui->textEdit->append("进程异常退出，返回码: " + QString::number(exitCode));
          // 进入Error状态
      }
  });
  

从任何状态到 Removed

• 触发条件：用户点击“×”按钮。
• 代码实现：
  src/LaunchItem.cpp 4 lines

  connect(ui->btnRemove, &QPushButton::clicked, [this] {
      emit removeRequested(); // 通知主窗口删除当前item
      // 进入Removed状态
  });
  

核心逻辑总结

通过以上代码和状态流转的对应关系，可以清晰地理解整个系统的核心逻辑。如果需要进一步扩展功能（如批量执行、状态持久化等），可以基于此框架进行开发。