C++ Socket庫與MQTT客戶端實現

在C++中，實現Socket庫和MQTT客戶端通常涉及以下幾個步驟：

1. Socket庫實現

1.1 創建Socket

首先，你需要創建一個套接字。在C++中，可以使用socket()函數來創建一個套接字。

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

int createSocket(int domain, int type, int protocol) {
    return socket(domain, type, protocol);
}

1.2 綁定套接字

接下來，你需要將套接字綁定到一個地址上。可以使用bind()函數來實現。

int bindSocket(int sockfd, const struct sockaddr_in* serv_addr, socklen_t addrlen) {
    return bind(sockfd, (struct sockaddr*)serv_addr, addrlen);
}

1.3 監聽連接

然后，你需要監聽傳入的連接。可以使用listen()函數來實現。

int listenSocket(int sockfd, int backlog) {
    return listen(sockfd, backlog);
}

1.4 接受連接

當有新的連接請求時，你可以使用accept()函數來接受連接。

int acceptSocket(int sockfd) {
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
    return accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
}

1.5 數據發送和接收

使用send()和recv()函數來發送和接收數據。

ssize_t sendData(int sockfd, const void* data, size_t len) {
    return send(sockfd, data, len, 0);
}

ssize_t recvData(int sockfd, void* data, size_t len) {
    return recv(sockfd, data, len, 0);
}

1.6 關閉套接字

最后，你需要關閉套接字。可以使用close()函數來實現。

void closeSocket(int sockfd) {
    close(sockfd);
}

2. MQTT客戶端實現

2.1 包含必要的頭文件

首先，你需要包含一些必要的頭文件。

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <MQTTClient.h>

2.2 初始化MQTT客戶端

接下來，你需要初始化MQTT客戶端。

MQTTClient client("tcp://broker.hivemq.com:1883", "myClientID");

2.3 設置連接回調函數

你需要設置連接回調函數來處理連接事件。

void onConnect(MQTTClient& client, int rc) {
    std::cout << "Connected with result code " << rc << std::endl;
}

void setCallbacks(MQTTClient& client) {
    client.setCallback(onConnect);
}

2.4 連接到MQTT代理

然后，你需要連接到MQTT代理。

int connectToBroker(MQTTClient& client) {
    MQTTClient_connectOptions connOpts = MQTTClient_connectOptions_initializer;
    connOpts.keepAliveInterval = 60;
    connOpts.cleansession = 1;
    connOpts.username = "myUsername";
    connOpts.password = "myPassword";

    return client.connect(connOpts);
}

2.5 發布消息

你可以使用publish()函數來發布消息。

int publishMessage(MQTTClient& client, const std::string& topic, const std::string& message) {
    MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer;
    pubmsg.payload = (void*)message.c_str();
    pubmsg.payloadlen = message.length();
    return client.publish(topic, pubmsg);
}

2.6 訂閱主題

你可以使用subscribe()函數來訂閱一個或多個主題。

int subscribeToTopic(MQTTClient& client, const std::string& topic) {
    return client.subscribe(topic);
}

2.7 處理接收到的消息

你需要設置消息回調函數來處理接收到的消息。

void onMessageArrived(MQTTClient& client, const char* topic, int payloadlen, const void* payload) {
    std::string message(static_cast<const char*>(payload), payloadlen);
    std::cout << "Received message on topic: " << topic << " Message: " << message << std::endl;
}

void setMessageCallbacks(MQTTClient& client) {
    client.setCallback(onMessageArrived);
}

2.8 主函數

最后，你可以在主函數中調用這些函數來實現完整的流程。

int main() {
    MQTTClient client("tcp://broker.hivemq.com:1883", "myClientID");
    setCallbacks(client);

    if (connectToBroker(client) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {
        std::cerr << "Failed to connect to broker" << std::endl;
        return 1;
    }

    if (subscribeToTopic(client, "test/topic") != MQTTCLIENT_SUCCESS) {
        std::cerr << "Failed to subscribe to topic" << std::endl;
        return 1;
    }

    // Publish a message
    if (publishMessage(client, "test/topic", "Hello MQTT") != MQTTCLIENT_SUCCESS) {
        std::cerr << "Failed to publish message" << std::endl;
        return 1;
    }

    // Keep the client running
    while (true) {
        // Do other tasks or sleep
    }

    return 0;
}

總結

以上代碼展示了如何在C++中實現一個基本的Socket庫和MQTT客戶端。你可以根據具體需求對這些代碼進行擴展和優化。