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AimRT 从零到一：官方示例精讲 —— 一、工具链与基本概念

news 来源：原创 2025/4/30 16:23:09

工具链与基本概念

`aimrt_cli` 工具

用法示例

aimrt_cli gen -p [config.yaml] -o [output_folder]
# 示例：
aimrt_cli gen -p helloworld.yaml -o ./helloworld/

配置驱动：通过 YAML 定义项目结构/编译选项/部署模式
工程生成：自动创建 CMake 工程、模块模板、配置文件
安全机制：输出目录需为空，避免文件覆盖冲突

配置文档示例：

直接看示例可能无法理解，快进到后续示例中我们自行编写的配置文件，对照学习

# 基础信息配置（必填项）
base_info:# 项目名称，将作为代码的命名空间project_name: test_prj# 构建模式标签，可自定义编译选项# 格式为 {PROJECT_NAME}_{OPTION_NAME}，若无需要可置为空列表 []build_mode_tags: ["EXAMPLE", "SIMULATION", "TEST_CAMERA"]# AIMRT引入选项配置（必须使用单引号包裹值）aimrt_import_options:# 是否构建运行时AIMRT_BUILD_RUNTIME: 'ON'# 是否使用fmt库AIMRT_USE_FMT_LIB: 'ON'# 是否使用protobuf构建AIMRT_BUILD_WITH_PROTOBUF: 'ON'# 是否使用本地protoc编译器AIMRT_USE_LOCAL_PROTOC_COMPILER: 'OFF'# 是否使用protoc python插件AIMRT_USE_PROTOC_PYTHON_PLUGIN: 'OFF'# 是否与ROS2一起构建AIMRT_BUILD_WITH_ROS2: 'ON'# 依赖的标准模块配置（可选）
depends_std_modules:- name: xxx  # 依赖库名称（应与实际库名一致）git_repository: https://github.com/xxx/xxx.git  # 库地址git_tag: v0.1.5  # 版本标签import_options:  # 导入选项（暂不支持）XXX: 'ON'- name: yyygit_repository: https://github.com/yyy/yyy.gitgit_tag: v0.1.11# 协议配置（可选）
protocols:- name: my_proto  # 协议名称type: protobuf   # 协议类型（protobuf/ros2）options:         # 选项（暂不支持）xxx: xxx- name: my_ros2_prototype: ros2options:zzz: zzz# 构建模式标签，仅在指定模式下构建build_mode_tag: ["EXAMPLE"]- name: example_prototype: protobuf# 未设置build_mode_tag表示在所有模式下都构建build_mode_tag: ["EXAMPLE"]# 模块配置（可选）
modules:- name: my_foo_module  # 模块名称- name: my_bar_module- name: exmaple_module# 仅在EXAMPLE模式下构建build_mode_tag: ["EXAMPLE"]options:  # 选项（暂不支持）aaa: aaa# 模块包配置（可选）
pkgs:- name: pkg1  # 包名称modules:    # 包含的模块- name: my_foo_module  # 模块名namespace: local     # 命名空间（自定义模块用local）- name: my_bar_modulenamespace: localoptions:sss: sss- name: pkg2modules:- name: exmaple_modulenamespace: local- name: ep_example_bar_modulenamespace: ep_example_aimrt_module  # 外部模块使用其实际命名空间build_mode_tag: ["EXAMPLE"]  # 仅在EXAMPLE模式下构建options:sss: sss# 部署配置（可选）
deploy_modes:- name: exmaple_mode  # 部署模式名称build_mode_tag: ["EXAMPLE"]  # 构建模式检查deploy_ins:  # 部署实例配置- name: local_ins_1  # 实例名称pkgs:    # 依赖的包- name: pkg1options:disable_modules: []  # 禁用的模块列表- name: local_ins_2  # 简单实例（无包配置）- name: remote_ins_123# 简单部署模式（默认在所有模式下构建）- name: deploy_mode_1- name: deploy_mode_2

CMake 依赖修正（`cmake/GetAimRT.cmake`）

由aimrt_cli工具生成的项目框架，还需要指定仓库和版本

# cmake/GetAimRT.cmake
FetchContent_Declare(aimrtGIT_REPOSITORY https://github.com/AimRT/aimrt.gitGIT_TAG v0.8.3)  # 必须指定版本号

aimrt_main主进程

AimRT 提供的aimrt_main可执行程序，在运行时根据配置文件加载动态库形式的Pkg，导入其中的Module

项目工作流程

集成业务逻辑的两种方式(App与Pkg)

AimRT 框架可以通过两种方式来集成业务逻辑，分别是 App模式 和 Pkg模式，实际采用哪种方式需要根据具体场景进行判断。两者的区别如下：

App模式：在开发者自己的 Main 函数中直接链接 AimRT 运行时库，编译时直接将业务逻辑代码编译进主程序：
- 优势：没有 dlopen 这个步骤，没有 so，只会有最终一个 exe。
- 劣势：可能会有第三方库的冲突；无法独立的发布Module，想要二进制发布只能直接发布 exe。
- 使用场景：一般用于小工具、小型 Demo 场景，没有太大的模块解耦需求；
Pkg模式：使用 AimRT 提供的 aimrt_main 可执行程序，在运行时根据配置文件加载动态库形式的Pkg，导入其中的Module类:
- 优势：编译业务Module时只需要链接非常轻量的 AimRT 接口层，不需要链接 AimRT 运行时库，减少潜在的依赖冲突问题；可以二进制发布 so；独立性较好。
- 劣势：框架基于 dlopen 加载Pkg，极少数场景下会有一些兼容性问题。
- 使用场景：一般用于中大型项目，对模块解耦、二进制发布等有较强烈需求时；

无论采用哪种方式都不影响业务逻辑，且两种方式可以共存，实际采用哪种方式需要根据具体场景进行判断。

注意，上述说的两种方式只是针对 Cpp 开发接口。如果是使用 Python 开发，则只支持App模式。

执行器

Executor，或者叫执行器，是指一个可以运行任务的抽象概念，一个执行器可以是一个 Fiber、Thread 或者 Thread Pool，我们平常写的代码也是默认的直接指定了一个执行器：Main 线程。一般来说，能提供以下接口的就可以算是一个执行器：

void Execute(std::function<void()>&& task);

还有一种Executor提供定时执行的功能，可以指定在某个时间点或某段时间之后再执行任务。其接口类似如下：

void ExecuteAt(std::chrono::system_clock::time_point tp, std::function<void()>&& task);
void ExecuteAfter(std::chrono::nanoseconds dt, std::function<void()>&& task);

在 AimRT 中，执行器功能由接口层和实际执行器的实现两部分组成，两者相互解耦。接口层定义了执行器的抽象 Api，提供投递任务的接口。而实现层则负责实际的任务执行，根据实现类型的不同有不一样的表现。AimRT 官方提供了几种执行器，例如基于 Asio 的线程池、基于 Tbb 的无锁线程池、基于时间轮的定时执行器等。

开发者使用 AimRT 的执行器功能时，在业务层将任务打包成一个闭包，然后调用接口层的 API，将任务投递到具体的执行器内，而执行器会根据自己的调度策略，在一定时机执行投递过来的任务。具体逻辑流程如下图所示：

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