ROS tf使用报错：ImportError: dynamic module does not define module export function (PyInit__tf2)

研究小车导航需要用到GPS，小车的系统是ubuntu16.04，python3的默认版本是3.5，ROS是kinetic版本。

随笔

买了一块GPS+惯导模块进行使用，商家提供的教程和例子可以直接通过ROS获取GPS及IMU等数据，但是需要以来tf2包，能看到这篇文章，说明你清楚的知道这是一个好难受的事情，因为这个问题在ubuntu20.04被解决了，甚至ubuntu18.04解决起来也很简单（笔者现在18.04服务器上解决了这个问题：参考知乎一路绿通：解决python3无法使用ROS中tf的问题 - 知乎 (zhihu.com)）。

笔者预先有感觉ubuntu16.04会比18.04遇到很多问题，但也觉得就是遇到问题度娘来帮，不行还有ChatPGT打下手，结果发现还是年轻了，不得不重操旧业看起日志一步步解决了，这一篇文章中间会存在一些遗漏的点，因为笔者昨晚上从4点操作到了9点没有解决，早上来了又浪费了2小时才搞定最后一步的小问题，周期比较长所以只能凭剩余的印象来找补找补了。

回归正文：

问题

使用python 导入tf库时遇到如下的问题（基本上都是吧）

>>> import tf
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages/tf/__init__.py", line 28, in <module>
from tf2_ros import TransformException as Exception, ConnectivityException, LookupException, ExtrapolationException
File "/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages/tf2_ros/__init__.py", line 38, in <module>
from tf2_py import *
File "/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages/tf2_py/__init__.py", line 38, in <module>
from ._tf2 import *
ImportError: dynamic module does not define module export function (PyInit__tf2)

解决方法

前期还是按照知乎上那篇来搞得

1、要确保你的系统已经能够使用`catkin build`，若能，则跳过这条；若不能，则需要安装

sudo apt-get install python-catkin-tools

2、回到主目录，创建一个新的仓库（同时做好相关的配置）：

mkdir ~/secondary_build_ws
cd ~/secondary_build_ws
catkin config -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3 -DPYTHON_INCLUDE_DIR=/usr/include/python3.6m -DPYTHON_LIBRARY=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpython3.6m.so 
catkin config --install

这里有一个问题：知乎是ubuntu18.04,默认版本是python3.6，编译的时候没有太多问题，16.04是python3.5，使用默认的编译时会提示版本问题（具体问题好几个没记录，但统一的都是版本问题），所以这里我配置的是conda对应的环境（应该也可以用后文安装的python3.7，不过这个配置是在安装python3.7之前，我懒得全改了）

catkin config -DPYTHON_EXECUTABLE=~/anaconda3/envs/py38/bin/python3 -DPYTHON_INCLUDE_DIR=anaconda3/envs/py38/include/python3.8 -DPYTHON_LIBRARY=~/anaconda3/envs/py38/lib/libpython3.8.so -DSETUPTOOLS_DEB_LAYOUT=OFF && catkin config --install

注：-DSETUPTOOLS_DEB_LAYOUT=OFF 这个是编译好安装时候遇到的问题，加上这个tf_py 可以安装成功，但是test_tf有问题，不过test_tf可以通过移除文件夹处理（一个test 不涉及功能我就这样处理了，如果有大神看到后面的问题指点一下，根号了）

3、去clone仓库geometry2：

mkdir src && cd src && git clone -b indigo-devel https://github.com/ros/geometry2

这里也想提一句：indigo-devel分支看回复说是把kinetic的分支给合到这个分支来了，kinetic都没有自己的独立分支也是够奇怪的（不知道编译时候遇到那么多的问题跟这个有没有关）

4、编译

cd ..
catkin build

4.1编译时候遇到em问题，直接装个就好了

No module named em

pip install empy
pip3 install empy

4.2编译遇到版本提示

我找不到问题log 应该被我删了

安装python3.7（不知道python3.6行不行）

安装过程见：

我按照这篇装的：Ubuntu16.04 LTS自带的Python3.5升级到Python3.7详细记录_ubuntu python3.5升级到python3.7-CSDN博客

装好了之后会出现用命令行打不开终端的问题，按照下面这篇最后描述的那样修改（这也就是为什么安装python3.7不要卸载python3.5的原因）

PS：遇到相关的对应路径文件打开有问题的，都可以这样改：将一开始指定解释器的python3修改为python3.5：类似这样
#! /usr/bin/python3.5

[Python]Python3.5升级3.7_acbbghhgf的技术博客_51CTO博客

4.3编译遇到找不到python.h 解决

fatal error: #include <python.h> 没有那个文件或目录解决方法

fatal error: #include <python.h> no such file or directory

这个问题很奇葩，我找了半天解决办法,以为是python3.7安装的问题，各种修改前缀比如：<python3.5/python.h>或者<python2.7/python.h>都没有解决，最后解决办法：

// 将报错对应代码的第一行
#include <python.h>
// 修改为Python，大小写的问题！！！！！
#include <Python.h>

4.4编译通过，但是安装报错：

error: option --install-layout not recognized

这里网上有解决办法：

参考文章：error: option --install-layout not recognized-CSDN博客

修改成：方法2中的-DSETUPTOOLS_DEB_LAYOUT=OFF

4.5修改完4.4之后安装test_tf错误

make: *** No rule to make target `install‘. Stop.

我看到是test_tf，就没有关心，直接把test_tf文件都移走了，希望有懂得大神指导一下这个是啥原因，感谢感谢！！

5.使用tf

5.1 source路径

可以直接放进./bashrc文件中，也可以直接终端source

source ~/Projects/secondary_build_ws/devel/setup.bash

然后就可以愉快的...稍等稍等还没完

5.2 路径顺序问题

还是有问题，需要注意我们编译的 tf 路径要在 ros/kinetic 前面，不然还是会报错。

有两个办法：在.bashrc中系统环境变量、或者每次终端source一下

source /opt/ros/kinetic/setup.bash
source ~/你的workspace/devel/setup.bash
source ~/secondary_build_ws/devel/setup.bash --extend
export PYTHONPATH=~/secondary_build_ws/devel/lib/python3/dist-packages:$PYTHONPATH

代码里面：也可以这样处理一下，保证ros/kinetic一定在最外面

import sys
sys.path.remove('/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages')
sys.path.append('/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages')
import tf

6.最后最后，还有一个小小的问题

Traceback (most recent call last):
File "Projects/ViNT/test.py", line 4, in <module>
import tf
File "/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages/tf/__init__.py", line 29, in <module>
from listener import Transformer, TransformListener, TransformerROS
ModuleNotFoundError: No module named 'listener'

很奇葩的问题，明明 listener.py和__init__.py在同一个目录下（通过vscode都可以直接跳转的哦），但是还是报这个错误，没想明白为啥但是解决也很简单，修改 /opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages/tf/__init__.py 文件

from tf2_ros import TransformException as Exception, ConnectivityException, LookupException, ExtrapolationException
from .listener import Transformer, TransformListener, TransformerROS
from .broadcaster import TransformBroadcaster

对，没看错，加个. 就行，感谢chatgpt拯救我于崩溃边缘（这方法我以前用来解决过这个问题，但是这次就是没想起来）附上chatgpt原话

随笔

问题