MQTT简介 利用mosquitto函数实现本机DS18B20发布订阅温度 linux c编程

2.1使用apt-get命令安装 安装服务器端

sudo apt-get install mosquitto 

安装完成后，将建立服务器，系统将自动运行mosquitto，默认端口为1883。 2.安装客户端 前面的服务器端已经建成，但是客户端还没有安装。这一步是可选的，如果需要在终端上进行测试MQTT订阅/发布的通信需要执行此步骤，这里我们也安装了这些测试。

sudo apt 
       
        install mosquitto-clients 
       

3、查看运行状态

sudo systemctl status mosquitto

4、重启服务器程序 查看运行进程号：ps -aux | grep mosquitto 执行命令杀死进程：kill -9 进程号 启动：mosquitto -v -v 详细模式——启用所有日志记录类型。 关于启动参数：可以通过 --help 查看 5，测试（默认配置） 使用securecrt首先打开三个终端， 1、启动代理服务：mosquitto -v -v 详细模式 打印调试信息 2、订阅主题：mosquitto_sub -v -t hello -t 指定订阅的主题，主题为：hello -v 详细模式 打印调试信息 3、发布内容：mosquitto_pub -t hello -m world -t 指定订阅的主题，主题为：hello -m 指定发布的消息的内容 当发布者推送消息之后，订阅者获得其订阅的主题的内容，而代理服务器控制台中会出现——连接、消息发布和心跳等调试信息。通过代理服务器的调试输出可以对MQTT协议的相关过程有所了解。 2.2 Ubuntu搭建mosquitto方式二(下载源码编译） 1.安装mosquitto所需要依赖

sudo apt-get install libssl-dev
sudo apt-get install uuid-dev
sudo apt-get install cmake

2.下载源码包

wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-2.0.14.tar.gz

下载地址：https://mosquitto.org/download/ 3、解压源码

tar -zxvf mosquitto-2.0.14.tar.gz

4.进入源码目录：

cd mosquitto-2.0.14/

5.编译与安装源码

make
sudo make install

6.可能遇到的问题： 【1】编译找不到openssl/ssl.h 【解决方法】——安装openssl sudo apt-get install libssl-dev 【2】编译过程g++命令未找到： sudo apt-get install g++ 【3】编译过程找不到ares.h sudo apt-get install libc-ares-dev 【4】编译过程找不到uuid/uuid.h sudo apt-get install uuid-dev 【5】使用过程中找不到libmosquitto.so.1 error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory 【解决方法】——修改libmosquitto.so位置 创建链接 sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1 更新动态链接库 sudo ldconfig 参考博客： https://blog.csdn.net/qq_33406883/article/details/107429946 https://blog.csdn.net/xukai871105/article/details/39252653 https://blog.csdn.net/lu_embedded/article/details/76305105

1.mosquitto_lib_init

int mosquitto_lib_init(void)

• 功能：使用mosquitto库函数前，要先初始化，使用之后就要清除。清除函数；int mosquitto_lib_cleanup();
• 返回值：MOSQ_ERR_SUCCESS 总是

2. mosquitto_new

struct mosquitto *mosquitto_new( const char * id, bool clean_session, void * obj )

• 功能：创建一个新的mosquitto客户端实例，新建客户端 参数：

①id ：用作客户端ID的字符串。如果为NULL，将生成一个随机客户端ID。如果id为NULL，clean_session必须为true。
②clean_session：设置为true以指示代理在断开连接时清除所有消息和订阅，设置为false以指示其保留它们，客户端将永远不会在断开连接时丢弃自己的传出消息。调用mosquitto_connect或mosquitto_reconnect将导致重新发送消息。使mosquitto_reinitialise将客户端重置为其原始状态。如果id参数为NULL，则必须将其设置为true。简言之：就是断开后是否保留订阅信息true/false
③obj： 用户指针，将作为参数传递给指定的任何回调，（回调参数）

• 返回值：成功时返回结构mosquitto的指针，失败时返回NULL，询问errno以确定失败的原因：

 ENOMEM  内存不足。
 EINVAL  输入参数无效。

3. mosquitto_connect

int mosquitto_connect( struct mosquitto * mosq, const char * host, int port, int keepalive )

• 功能: 连接到MQTT代理/服务器（主题订阅要在连接服务器之后进行）
• 参数：

   ①mosq ： 有效的mosquitto实例，mosquitto_new（）返回的mosq.
   ②host : 服务器ip地址
   ③port：服务器的端口号
   ④keepalive：保持连接的时间间隔， 单位秒。如果在这段时间内没有其他消息交换，则代理应该将PING消息发送到客户端的秒数。

• 返回：

MOSQ_ERR_SUCCESS 成功。
MOSQ_ERR_INVAL 如果输入参数无效。
MOSQ_ERR_ERRNO 如果系统调用返回错误。变量errno包含错误代码

4. mosquitto_disconnect

int mosquitto_disconnect( struct mosquitto * mosq )

• 功能：断开与代理/服务器的连接。
• 返回：

MOSQ_ERR_SUCCESS 成功。
MOSQ_ERR_INVAL 如果输入参数无效。
MOSQ_ERR_NO_CONN 如果客户端未连接到代理。

5. mosquitto_publish

int mosquitto_publish( struct mosquitto * mosq, int * mid, const char * topic, int payloadlen, const void * payload, int qos, bool retain )

• 功能：主题发布的函数
• 参数：

①mosq：有效的mosquitto实例，客户端
②mid：指向int的指针。如果不为NULL，则函数会将其设置为该特定消息的消息ID。然后可以将其与发布回调一起使用，以确定何时发送消息。请注意，尽管MQTT协议不对QoS = 0的消息使用消息ID，但libmosquitto为其分配了消息ID，以便可以使用此参数对其进行跟踪。
③topic：要发布的主题，以null结尾的字符串
④payloadlen：有效负载的大小（字节），有效值在0到268，435，455之间；主题消息的内容长度
⑤payload： 主题消息的内容，指向要发送的数据的指针，如果payloadlen >0，则它必须时有效的存储位置。
⑥qos：整数值0、1、2指示要用于消息的服务质量。
⑦retain：设置为true以保留消息。

• 返回:

 MOSQ_ERR_SUCCESS 成功。
MOSQ_ERR_INVAL 如果输入参数无效。
MOSQ_ERR_NOMEM 如果发生内存不足的情况
MOSQ_ERR_NO_CONN 如果客户端未连接到代理。
MOSQ_ERR_PROTOCOL 与代理进行通信时是否存在协议错误。
MOSQ_ERR_PAYLOAD_SIZE 如果payloadlen太大。
MOSQ_ERR_MALFORMED_UTF8 如果主题无效，则为UTF-8
MOSQ_ERR_QOS_NOT_SUPPORTED 如果QoS大于代理支持的QoS。
MOSQ_ERR_OVERSIZE_PACKET 如果结果包大于代理支持的包。

6. mosquitto_subscribe

int mosquitto_subscribe( struct mosquitto * mosq, int * mid, const char * sub, int qos )

• 功能：订阅主题函数
• 参数：

 ①mosq：有效的mosquitto实例，客户端
②mid： 指向int的指针。如果不为NULL，则函数会将其设置为该特定消息的消息ID。然后可以将其与订阅回调一起使用，以确定何时发送消息。；主题的消息ID
③sub： 主题名称，订阅模式。
④qos : 此订阅请求的服务质量。

• 返回值：

  MOSQ_ERR_SUCCESS 成功。 
  MOSQ_ERR_INVAL 如果输入参数无效。
  MOSQ_ERR_NOMEM 如果发生内存不足的情况。
  MOSQ_ERR_NO_CONN 如果客户端未连接到代理。
  MOSQ_ERR_MALFORMED_UTF8 如果主题无效，则为UTF-8
  MOSQ_ERR_OVERSIZE_PACKET 如果结果包大于代理支持的包。

参考博客： https://blog.csdn.net/weixin_53361650/article/details/116954595 https://mosquitto.org/api/files/mosquitto-h.html

订阅端

/********************************************************************************* * Copyright: (C) 2022 hubeiwuhan * All rights reserved. * * Filename: mosquitto_sub.c * Description: This file * * Version: 1.0.0(24/01/22) * Author: yanp <2405204881@qq.com> * ChangeLog: 1, Release initial version on "24/01/22 07:12:01" * ********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include "mosquitto.h"

#define HOST "localhost"
#define PORT 1883
#define KEEP_ALIVE 60
#define MSG_MAX_SIZE 512

static int running =1;

void my_connect_callback(struct mosquitto *mosq, void *obj, int rc)
{ 
        
    printf("Call the function: on_connect\n");
    if(rc)
    { 
        
        printf("on_connect error!\n");
        exit(1);
    }
    else
    { 
        
        if(mosquitto_subscribe(mosq, NULL, "topic", 2))
        { 
        
            printf("Set the topic error!\n");
            exit(1);
        }
    }
}

void my_disconnect_callback(struct mosquitto *mosq, void *obj, int rc)
{ 
        
    printf("Call the function: my_disconnect_callback\n");
    running = 0;
}

void my_subscribe_callback(struct mosquitto *mosq, void *obj, int mid, int qos_count, const int *granted_qos)
{ 
        
    printf("Call the function: on_subscribe\n");
}

void my_message_callback(struct mosquitto *mosq, void *obj, const struct mosquitto_message *msg)
{ 
        
    printf("Call the function: on_message\n");
    printf("Recieve a message of %s : %s\n", (char *)msg->topic, (char *)msg->payload);
    if(0 == strcmp(msg->payload, "quit"))
    { 
        
        mosquitto_disconnect(mosq);
    }
}

int main()
{ 
        
    int ret;
    struct mosquitto *mosq;

    ret = mosquitto_lib_init();
    if(ret)
    { 
        
        printf("Init lib error!\n");
        return -1;
    }

    mosq =  mosquitto_new("sub_test", true, NULL);
    if(mosq == NULL)
    { 
        
        printf("New sub_test error!\n");
        mosquitto_lib_cleanup();
        return -1;
    }
    printf("creat a sub_er success!\n");

    mosquitto_connect_callback_set(mosq, my_connect_callback);
    mosquitto_disconnect_callback_set(mosq, my_disconnect_callback);
    mosquitto_subscribe_callback_set(mosq, my_subscribe_callback);
    mosquitto_message_callback_set(mosq, my_message_callback);
    
    ret = mosquitto_connect(mosq, HOST, PORT, KEEP_ALIVE);
    if(ret)
    { 
        
                printf("Connect server error!\n");
                mosquitto_destroy(mosq);
                mosquitto_lib_cleanup();
                return -1;
    }
    printf("Start!\n");
    while(running)
    { 
        
        mosquitto_loop(mosq, -1, 1);
    }
    mosquitto_destroy(mosq);
    mosquitto_lib_cleanup();
    printf("End!\n");
}

发布端

/********************************************************************************* * Copyright: (C) 2022 hubeiwuhan * All rights reserved. * * Filename: mosquitto_temp.c * Description: This file * * Version: 1.0.0(23/01/22) * Author: yanp <2405204881@qq.com> * ChangeLog: 1, Release initial version on "23/01/22 07:05:45" * ********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <netdb.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <libgen.h>
#include <netinet/in.h>
#include <mosquitto.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <dirent.h>
#include <mosquitto.h>

#define BUF_SIZE 1024
#define ALIVE_Time 60
#define hostname "localhost"

int running=1;

void printf_usage(char *program);
int ds18b20_get_temper(float * temp);
void sig_handler(int SIG_NUM);
int get_time(char *tim);

int main(int argc,char **argv)
{ 
        
    int     daemon_run=0;
    int     port;
    int     opt;
    char    *topic = NULL;
    char    tim[32];
    float temper;
    char buf[512];
    char tem[32];
    char *user="yanpan";
    struct mosquitto    *mosq = NULL;
    int mid;

    char *program = basename(argv[0]);
    
    struct option long_options[] =
    { 
        
        { 
        "port",required_argument, NULL, 'p'},
        { 
        "help",no_argument, NULL,'h'},
        { 
        NULL, 0, NULL, 0}
    };
    while ((opt = getopt_long(argc, argv, "p:h", long_options, NULL)) != -1)
    { 
        
         switch (opt)
        { 
        
             case 'p':
                port = atoi(optarg);
                break;
             case 'h':
                printf_usage(argv[0]);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
    if(!port)
    { 
        
        printf_usage(program) ;
        return 0 ;
    }

    signal(SIGUSR1, sig_handler);
    while(running)
    { 
        
        if(ds18b20_get_temper(&temper)<0)
        { 
        
            printf("ds18b20_get_temper() failed\n") ;
            return -1;
        }
        sprintf(tem,"\ttemperature:%5.3f",temper);
        get_time(tim);
        memset(buf,0,sizeof(buf));
        snprintf(buf,sizeof(buf),"%s%s%s",user,tim,tem);
        printf("%s\n",buf);


        mosquitto_lib_init();
        mosq = mosquitto_new("pub_test", true, NULL) ;
        if(mosq == NULL)
        { 
        
            printf("New sub_test error!\n");
            mosquitto_lib_cleanup();
            return -1;
        }
        printf("Create mosquitto sucessfully!\n");
        
        if(mosquitto_connect(mosq,hostname,port,ALIVE_Time)!= MOSQ_ERR_SUCCESS)
        { 
        
            printf("Mosq_Connect() failed: %s\n", strerror(errno) );
            mosquitto_destroy(mosq);
            mosquitto_lib_cleanup();
            return -2;
        }
        printf("Connect %s:%d Sucessfully!\n", hostname, port);
        int loop = mosquitto_loop_start(mosq);
        if(loop != MOSQ_ERR_SUCCESS)
        { 
        
            printf("mosquitto loop error\n");
            mosquitto_destroy(mosq) ;
            mosquitto_lib_cleanup() ;
            return -3;
        }   
        if( mosquitto_publish(mosq,&mid,"topic",strlen(buf),buf,0,0) != MOSQ_ERR_SUCCESS ) 
        { 
        
            printf("Mosq_Publish() error: %s\n", strerror(errno));
            mosquitto_destroy(mosq) ;
            mosquitto_lib_cleanup() ;
            return -4;
        }
        else
             printf("Publish information of temperature Ok!\n") ;
        sleep(5);
    }

}

void printf_usage(char *program)
{ 
        
    printf("使用方法：%s【选项】 \n", program);
    printf("\n传入参数\n");
    printf(" -p[port ] 指定连接的端口号\n");
    printf(" -h[help ] 打印帮助信息\n");
    printf("\n例如: %s -b -p 8900\n", program);
    return;
}

int ds18b20_get_temper(float * temp)
{ 
        
    char w1_path[128]="/sys/bus/w1/devices/";
    char f_name[64];
    char buff[128];
    char *data_p=NULL;
    struct dirent   *file=NULL;
    DIR *dir=NULL;
    int data_fd;
    int found = -1;
    if((dir=opendir(w1_path))<0)
    { 
        
        printf("open w1_path failure:%s\n",strerror(errno));
        return -1; 
    }
    while((file=readdir(dir)