首先从主函数讲起node_main.ccgflag简介gflags是google开源的命令行标记处理库命令行标记,顾名思义就是当运行一个可执行文件时,由用户为其指定的标记gflags主要支持的参数类型包括bool,int32,int64,uint64,double,string等**定义参数通过DEFINE_type宏实现**,该宏的三个参数含义分别为命令行参数名,参数默认值,以及参数的帮助信息当参数被定义后,通过**FLAGS name**就可访问到对应的参数这里定义了bool型的collect_metrics变量默认为false在下面使用FLAGS_collect_metrics进行了调用run函数定义了两个结构体 NodeOptions的实例node_options和TrajectoryOptions的实例trajectory_options接收LoadOptions函数返回参数然后通过CreateMapBuilder返回指向MapBuilder类的指针map_builder,实例化Node类进行运行。LoadOptions函数 --加载参数读取配置文件函数定义在node_options.cc里读取参数返回两个类型NodeOptions和TrajectoryOptions的元组让我们看一下NodeOptions结构体struct NodeOptions { ::cartographer::mapping::proto::MapBuilderOptions map_builder_options; std::string map_frame; double lookup_transform_timeout_sec; double submap_publish_period_sec; double pose_publish_period_sec; double trajectory_publish_period_sec; bool publish_to_tf true; // 是否发布tf bool publish_tracked_pose false;// 是否发布追踪位姿 bool use_pose_extrapolator true;// 是否使用位姿推测器 };TrajectoryOptions结构体// 一条轨迹的基础参数配置 struct TrajectoryOptions { ::cartographer::mapping::proto::TrajectoryBuilderOptions trajectory_builder_options; std::string tracking_frame; std::string published_frame; std::string odom_frame; bool provide_odom_frame; bool use_odometry; bool use_nav_sat; bool use_landmarks; bool publish_frame_projected_to_2d; int num_laser_scans; int num_multi_echo_laser_scans; int num_subdivisions_per_laser_scan; int num_point_clouds; double rangefinder_sampling_ratio; double odometry_sampling_ratio; double fixed_frame_pose_sampling_ratio; double imu_sampling_ratio; double landmarks_sampling_ratio; };trajectory_options只在开启轨迹的时候使用。获取配置文件返回一个指向ConfigurationFileResolver的指针这是继承FileResolver类其中构造函数如下所示ConfigurationFileResolver构造函数文件路径复制给了成员变量同时把kConfigurationFilesDirectory变量给了容器。那kConfigurationFilesDirectory又是什么查看发现是编译的时候产生的--/home/robot/cartographer_detailed_comments_ws/install_isolated/share/cartographer/configuration_files;我这里是这个。说明cartographer是在install_isolated/share/cartographer/configuration_files里找配置文件这就是为什么每次修改lua文件都需要重新编译的原因。这里具体分析过程先讲一下这个NodeOptions、TrajectoryOptions、MapBuilder类CreateMapBuilder--进入核心node_main.cc: Run() │ ├─ auto map_builder CreateMapBuilder(node_options.map_builder_options) │ │ │ └─ return absl::make_uniqueMapBuilder(options) [map_builder.cc:513] │ └─ Node node(node_options, map_builder, tf_buffer, ...) ← Step 3 (下一步)mapbuilder类MapBuilder类是完整的SLAM算法类, 包含前端(TrajectoryBuilders,scan to submap) 与 后端(用于查找回环的PoseGraph)CreateMapBuilder函数创建mapbuilder类函数的定义在mapbuilder.cc里CreateMapBuilder调用链// node_main.cc:75 auto map_builder CreateMapBuilder(node_options.map_builder_options); // map_builder.cc:513 — 工厂函数, 只是一层薄封装 return absl::make_uniqueMapBuilder(options);工厂函数模式// map_builder.h:101 — 声明 std::unique_ptrMapBuilderInterface CreateMapBuilder( const proto::MapBuilderOptions options); // map_builder.cc:513 — 实现 std::unique_ptrMapBuilderInterface CreateMapBuilder( const proto::MapBuilderOptions options) { return absl::make_uniqueMapBuilder(options); }关键观察返回类型 ≠ 实际类型返回类型 → unique_ptrMapBuilderInterface (接口/基类)实际构造 → MapBuilder (具体实现类)MapBuilder 继承自 MapBuilderInterface。外层只看到接口不知道内部是 2D 还是 3D 的 MapBuilder。返回一个智能指针指向MapBuilder类后面在讲这个类这个类很重要Node类run作用读取配置文件根据配置文件生成指向MapBuilder类的指针map_builder根据这个map_builder和tf_buffer同时传入Node节点开始轨迹SLAM结束执行全局优化保存轨迹。