认识MQTT（C语言）
MQTT基础概念
MQTT 入门介绍 | 菜鸟教程
MQTT使用
在linux下搭建MQTT服务器（Broker）
在linux下执行下面命令安装MQTT服务器
mosquitto-1.6.3.tar.gz
https://www.yuque.com/attachments/yuque/0/2023/gz/35243076/1687955850547-b5941261-e660-4c0a-bb58-04b9c8efb56d.gz
tar xf mosquitto-1.6.3.tar.gz cd mosquitto-1.6.3/ make sudo make install
安装完成后，终端输入mosquitto命令即可运行。端口默认是1883
$ mosquitto 1639476502: mosquitto version 1.6.3 starting 1639476502: Using default config. 1639476502: Opening ipv4 listen socket on port 1883. 1639476502: Opening ipv6 listen socket on port 1883.
MQTT客户端
PC客户端
PC客户端测试推荐使用MQTT.fx客户端软件
》1.设置MQTT.fx软件
》2.开启linux下的MQTT服务器
终端输入mosquitto命令即可运行
》3.链接
链接后linux服务器出现提示
》4.发布者页面
》5.订阅者页面
》6.通过上面介绍可以开启两次软件，一个是发布者一个是订阅者，进行通信测试
客户端库移植
编译安装
官方下载地址
GitHub - eclipse/paho.mqtt.c at v1.3.0
把源码包放到自己家目录任意位置，执行下面的指令
paho.mqtt.c-1.3.0.ziphttps://www.yuque.com/attachments/yuque/0/2023/zip/35243076/1687958647466-904614f1-e4a9-47a4-b514-8a5b34d77f03.zip
unzip paho.mqtt.c-1.3.0.zip cd paho.mqtt.c-1.3.0/ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr make sudo make install
执行完上面的命令后，会在/usr目录下生成samples文件
进入目录我们能看到很多代码
这是官方给我们提供的示例
但是在根目录下进行编写执行代码是不妥的，我们一般在家目录下自己的文件夹进行编写。
把/usr目录里的代码拿到自己的工作目录再修改编译
我们主要使用MQTTClient_subscribe.c（订阅）和MQTTClient_publish.c（发布）
MQTTClient_subscribe.c代码分析（中文版）
/*******************************************************************************
* 版权所有 (c) 2012, 2017 IBM Corp.
*
* 保留所有权利。此程序及其附带材料
* 根据 Eclipse Public License v1.0 和 Eclipse Distribution License v1.0
* 提供。许可证附带此发行版。
*
* Eclipse Public License 可在以下网址获取：
* http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
* Eclipse Distribution License 可在以下网址获取：
* http://www.eclipse.org/org/documents/edl-v10.php。
*
* 贡献者：
* Ian Craggs - 初始贡献
*******************************************************************************/
#include
#include
#include
#include "MQTTClient.h"
#define ADDRESS "tcp://192.168.31.240:1883" // MQTT服务器地址
#define CLIENTID "ExampleClientSub" // 客户端ID
#define TOPIC "MQTT Examples" // 订阅的主题
#define PAYLOAD "Hello World!" // 发布的消息内容
#define QOS 1 // 服务质量
#define TIMEOUT 10000L
volatile MQTTClient_deliveryToken deliveredtoken;
void delivered(void *context, MQTTClient_deliveryToken dt)
{
printf("消息传递令牌值为 %d 的消息已确认传递\n", dt);
deliveredtoken = dt;
}
/**
* @brief
*
* @param context
* @param topicName 收到来自哪个主题的消息
* @param topicLen 主题的长度
* @param message 消息体:payload(消息体，字符串) payloadlen：消息的长度
* @return int
*/
int msgarrvd(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message)
{
int i;
char* payloadptr;
printf("收到消息\n");
printf(" 主题: %s\n", topicName);
printf(" 消息内容: ");
#if 0
payloadptr = message->payload;
for(i=0; ipayloadlen; i++)
{
putchar(*payloadptr++);
}
#endif
printf("接收到的消息 = %s\n", (char *)message->payload);
MQTTClient_freeMessage(&message);
MQTTClient_free(topicName);
return 1;
}
void connlost(void *context, char *cause)
{
printf("\n连接丢失\n");
printf(" 原因: %s\n", cause);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
// 客户端句柄（描述符）
MQTTClient client;
// 连接参数
MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;
int rc;
int ch;
// 创建客户端，并且指定客户端连接的 MQTT 服务器地址和客户端 ID
MQTTClient_create(&client, ADDRESS, CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);
// 初始化连接参数
conn_opts.keepAliveInterval = 20;
conn_opts.cleansession = 1;
// 设置回调接口，只需要关注 msgarrvd：消息到达后，会自动调用这个接口
MQTTClient_setCallbacks(client, NULL, connlost, msgarrvd, delivered);
// 连接到 broker
if ((rc = MQTTClient_connect(client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS)
{
printf("连接失败，返回代码 %d\n", rc);
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("订阅主题 %s\n客户端: %s\n使用服务质量 QoS%d\n\n"
"按下 Q 退出\n\n", TOPIC, CLIENTID, QOS);
// 订阅某个主题，指定订阅主题的名字，可以指定服务质量 QoS
MQTTClient_subscribe(client, TOPIC, QOS);
// 死循环，直到收到了一个 'Q' 就退出
do
{
ch = getchar();
} while(ch!='Q' && ch != 'q');
MQTTClient_unsubscribe(client, TOPIC);
MQTTClient_disconnect(client, 10000);
MQTTClient_destroy(&client);
return rc;
} 回调函数实现原理
func(msgarrd)
{
while(1)
{
recv(data);
msgarrd(data);
}
}
MQTTClient_setCallbacks(msgarrd)
pthread_create(func, msgarrd);注意：接收回调函数的返回值一定不要改，返回0会导致段错误。
MQTTClient_publish.c代码分析（中文版）
/*******************************************************************************
* 版权所有 (c) 2012, 2017 IBM Corp.
*
* 保留所有权利。此程序及其附带材料
* 根据 Eclipse Public License v1.0 和 Eclipse Distribution License v1.0
* 提供。许可证附带此发行版。
*
* Eclipse Public License 可在以下网址获取：
* http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
* Eclipse Distribution License 可在以下网址获取：
* http://www.eclipse.org/org/documents/edl-v10.php。
*
* 贡献者：
* Ian Craggs - 初始贡献
*******************************************************************************/
#include
#include
#include
#include "MQTTClient.h"
#define ADDRESS "tcp://localhost:1883" // MQTT 服务器地址
#define CLIENTID "ExampleClientPub" // 客户端ID
#define TOPIC "MQTT Examples" // 发布的主题
#define PAYLOAD "Hello World!" // 发布的消息内容
#define QOS 1 // 服务质量
#define TIMEOUT 10000L // 发布超时时间
int main(int argc, char* argv[])
{
MQTTClient client; // MQTT 客户端
MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer; // 连接选项
MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer; // 发布的消息
MQTTClient_deliveryToken token; // 消息传递令牌
int rc; // 返回代码
MQTTClient_create(&client, ADDRESS, CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL); // 创建 MQTT 客户端
conn_opts.keepAliveInterval = 20; // 保持活动状态的时间间隔
conn_opts.cleansession = 1; // 清除会话信息
// 连接到 MQTT 服务器
if ((rc = MQTTClient_connect(client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS)
{
printf("连接失败，返回代码 %d\n", rc);
exit(EXIT_FAILURE);
}
pubmsg.payload = PAYLOAD; // 设置发布的消息内容
pubmsg.payloadlen = (int)strlen(PAYLOAD); // 设置消息内容的长度
pubmsg.qos = QOS; // 设置服务质量
pubmsg.retained = 0; // 设置是否保留消息
MQTTClient_publishMessage(client, TOPIC, &pubmsg, &token); // 发布消息到指定主题
printf("等待 %d 秒钟以确保消息 %s\n"
"发布到主题 %s，客户端ID为: %s\n",
(int)(TIMEOUT/1000), PAYLOAD, TOPIC, CLIENTID);
rc = MQTTClient_waitForCompletion(client, token, TIMEOUT); // 等待消息发布完成
printf("传递令牌为 %d 的消息已发布\n", token);
MQTTClient_disconnect(client, 10000); // 断开连接
MQTTClient_destroy(&client); // 销毁客户端
return rc;
} 编码测试
》1.以MQTTClient_subscribe.c为例，修改代码中IP地址和主题即可完成最简单的通信。
》2.使用如下命令编译代码，注意需要指定需要的库-l paho-mqtt3c
gcc MQTTClient_subscribe.c -l paho-mqtt3c
》3.在执行程序时注意开启linux服务器
终端输入mosquitto命令即可运行
》4.执行编译生成的程序
》5.这样就可和windows下的MQTT.fx进行通信测试了
我们可以看到最后一个字符出现了乱码
是因为修改了程序的这部分导致的，但并不影响我们的测试
练习（重点）
利用mqtt.fx软件实现聊天功能，fx订阅"up"主题，程序订阅"down"主题。使用如下的json通信协议。
{
"name": "zhangsan",
"age": 16,
"msg": "hello world"
}提示：mqtt的连接类似与TCP的连接，有且仅有一个连接。连接和订阅动作不能放到循环中。通信时不要用中文，我们终端默认是utf-8编码，而fx软件用的是其它编码，会出现乱码现象。
注意： 官方订阅和发布是两个例子，需要整合到一个代码里，最后只启动一个进程 。进程启动后，从终端获取用户输入然后发送给fx，并且能接收来自fx的消息。终端只接收msg，name和age按照上面的例子定死即可。涉及到多文件编译，可以写个Makefile来组织工程。对于同一个Broker地址只需要一路mqtt链接即可。
答案如下：下面是源码使用tar -xvf samples.tar进行解压
samples.tar
https://www.yuque.com/attachments/yuque/0/2023/tar/35243076/1688999287758-23d9df26-fb88-4fda-9238-a012bf0b5a40.tar
#include
#include
#include
#include "MQTTClient.h"
#include "cJSON.h"
#define ADDRESS "tcp://192.168.19.129:1883"
#define CLIENTID "ExampleClientSub"
#define TOPIC "down"
#define PAYLOAD "Hello World!"
#define QOS 1
#define TIMEOUT 10000L
volatile MQTTClient_deliveryToken deliveredtoken;
void delivered(void *context, MQTTClient_deliveryToken dt)
{
printf("Message with token value %d delivery confirmed\n", dt);
deliveredtoken = dt;
}
//线程处理接收到的消息
int msgarrvd(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message)
{
int i;
char *payloadptr;
//下边处理收到的消息
//把传入的字符串转成cJSON的结构（反序列化）
//最好添加判断，若不是json结构不进行处理，直接提示
cJSON *cjson = cJSON_Parse((char *)message->payload);//消息来到了这个数组里
if (cjson == NULL)
{
printf("cjson error...\r\n");
MQTTClient_freeMessage(&message); //直接释放
MQTTClient_free(topicName);
return 1;
}
//开始摘果子
char *name = cJSON_GetObjectItem(cjson, "name")->valuestring;
printf("%s:", name);
int age = cJSON_GetObjectItem(cjson, "age")->valueint;
char *msg = cJSON_GetObjectItem(cjson, "msg")->valuestring;
printf("%s\n", msg);
MQTTClient_freeMessage(&message);
MQTTClient_free(topicName);
return 1;
}
void connlost(void *context, char *cause)
{
printf("\nConnection lost\n");
printf(" cause: %s\n", cause);
}
//主函数
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid;
//客户端句柄（描述符）
MQTTClient client;
//连接参数
MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;
MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer;
MQTTClient_deliveryToken token;
int rc;
int ch;
//创建客户端，并且指定客户端连接的mqtt服务器地址和客户端ID
MQTTClient_create(&client, ADDRESS, CLIENTID,
MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);
//初始化连接参数
conn_opts.keepAliveInterval = 20;
conn_opts.cleansession = 1;
//设置回调接口，只需要关注msgarrvd：消息到达后，会自动调用这个接口
MQTTClient_setCallbacks(client, NULL, connlost, msgarrvd, delivered);
//连接到broker（只链接一次即可）
if ((rc = MQTTClient_connect(client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS)
{
printf("Failed to connect, return code %d\n", rc);
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Subscribing to topic %s\nfor client %s using QoS%d\n\n"
"Press Q to quit\n\n",
TOPIC, CLIENTID, QOS);
//订阅某个主题，指定订阅主题的名字，可以指定qos服务质量
//订阅down主题
MQTTClient_subscribe(client, TOPIC, QOS);
//死循环，直到收到了一个q就退出
do
{
char buf[128];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
cJSON *TCP = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddStringToObject(TCP, "name", "southernbrid");
cJSON_AddNumberToObject(TCP, "age", 18);
cJSON_AddStringToObject(TCP, "msg", buf);
char *json_data = cJSON_Print(TCP);
//填充pubmsg结构体
pubmsg.payload = json_data;
pubmsg.payloadlen = (int)strlen(json_data);
pubmsg.qos = QOS;
pubmsg.retained = 0;
deliveredtoken = 0;
//向up发送消息
MQTTClient_publishMessage(client, "up", &pubmsg, &token);
printf("Waiting for publication of %s\n"
"on topic %s for client with ClientID: %s\n",
PAYLOAD, "up", CLIENTID);
//老师友情提醒：注意资源释放
//不然等与慢性自杀
free(json_data);
cJSON_Delete(TCP);
} while (1);
//回收资源
MQTTClient_unsubscribe(client, TOPIC);
MQTTClient_disconnect(client, 10000);
MQTTClient_destroy(&client);
return rc;
}
你不得不看的图文并茂的MQTT协议通信过程！！！_你不得不看mqtt__杰杰_的博客-CSDN博客图文并茂讲解MQTT协议通信过程，深入理解MQTT协议工作过程。_你不得不看mqtthttps://jiejie.blog.csdn.net/article/details/106737995?spm=1001.2014.3001.5502
MQTT协议简介及协议原理__杰杰_的博客-CSDN博客带你看看MQTT协议简介及协议原理_mqtt协议https://jiejie.blog.csdn.net/article/details/106732811?spm=1001.2014.3001.5502
可以结合着wireshark抓包看看内部实现原理。
