OMPL官方教程学习Working with States and State Spaces

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Working with States and State Spaces

本教程大概意思应该是：如何使用状态与状态空间对象、以及两者之间的关系，状态空间是整个规划算法的描述基础，我觉得很重要。

1 Allocating memory for states(如何创建对象)

状态对象的内存分配或者说如何创建一个状态对象

1.1 The simple version

从官方提供的两个代码可以看出

StateSpace：是基本的状态空间对象
SpaceInformation：是在StateSpace的基础上进一步构建的(从名字可以看出是带有信息的状态空间，因此包含的内容最起码有StateSpace)
ScopedState：是一种状态，状态是来自状态空间的所以其在StateSpace的基础上构建的(从名字可以看出是一定范围内的某个状态，这个范围就是状态空间)
StateSpace的创建是通过动态分配内存实现的
SpaceInformation 与ScopedState 是其他方式构造的。
模板参数 T：表示其他各种实际的状态空间类型，比如 $R^3,SE(3),SO(3)$ 等等，从这里可以看出StateSpace 一定是其他派生的状态空间的基类。

ompl::base::StateSpacePtr space(new T());
ompl::base::ScopedState<> state(space);

或者使用

ompl::base::SpaceInformationPtr si(space);
ompl::base::ScopedState<T> state(si);

上面状态的产生会根据状态空间自动的分配对应的状态，除了使用构函数外也可以使用=和==这样的赋值操作。如果模板T被明确定义，那么会将实际状态空间表示的状态转换成模板指定的状态对象T::StateType，这个过程中对于=会使用StateSpace::copyState()，对于==会使用StateSpace::equalStates()

这段话描述了状态生成的机制，状态的产生最好使用状态空间进行，并且两者并不是完全对应的，可以通过模板参数进行转换。(可是从一个状态空间拿的状态就应该是对应的状态类型啊，所以感觉没啥应用场景啊。这里暂且直到吧)

The ompl::base::ScopedState class will do the necessary memory operations to allocate a state from the correct state space. This is the recommended way of allocating states for code other than ompl internals. Convenience operators such as = and == are provided. If a type T is provided, where T is a state space type, the maintained state is cast as T::StateType. operator= will use ompl::base::StateSpace::copyState() and operator== will use ompl::base::StateSpace::equalStates().

1.2 The expert version

官方提供的代码，高级版的内存分配，从代码中可以看出：

状态的生成取决于一个定义好的状态空间。
状态的生成可以使用状态空间的allocState()方法来分配内存(很奇怪啊，状态与状态空间看起来明明是两个类对象，但是状态的生成却要由状态空间对象的方法提供)
生成的状态具体是什么属性(free还是怎么样)也是由状态空间的提供的方法完成

ompl::base::SpaceInformationPtr si(space);
ompl::base::State* state = si->allocState();
...
si->freeState(state);

下面解释了我上面的一个疑问(哎，自己在那瞎想，结果官方有解释)：

状态是一个抽象基类，因此不能直接分配内存，而是要依据子类对象
状态空间的产生成功的提供了这个子类对象信息
因此使用状态空间对象创建状态对象
使用SpaceInformation::allocState() 比StateSpace::allocState() 更好，因为后面的规划器(planner)使用的正是SpaceInformation对象进行建立的。

The structure of a state depends on the state space specification. T