MQTT在C語言中的消息去重機制

在MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）協議中，消息去重機制通常是通過消息ID（Message ID）來實現的。每個MQTT消息都有一個唯一的消息ID，客戶端在發布消息時可以設置這個ID，而訂閱者可以根據這個ID來過濾重復的消息。

在C語言中實現MQTT消息去重，你可以按照以下步驟進行：

1. 定義一個結構體來存儲消息和相關信息：

typedef struct {
    char message_id[256];  // 消息ID
    // 其他需要存儲的信息，如時間戳、主題等
} MQTTMessage;

2. 創建一個哈希表（Hash Table）來存儲已處理過的消息ID：

你可以使用C語言的標準庫中的哈希表實現，如uthash，或者自己實現一個簡單的哈希表。哈希表的鍵是消息ID，值是一個標志位，表示該消息是否已被處理過。

3. 在接收到MQTT消息時處理去重：

當客戶端接收到MQTT消息時，首先從消息中提取消息ID。然后，在哈希表中查找該消息ID。如果找到了（即哈希表中的標志位為已處理），則丟棄該消息；否則，將該消息ID添加到哈希表中，并處理該消息。

下面是一個簡化的示例代碼，展示了如何在C語言中使用哈希表實現MQTT消息去重：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <uthash.h>

// 定義消息結構體
typedef struct {
    char message_id[256];
    // 其他信息...
} MQTTMessage;

// 定義哈希表節點結構體
typedef struct HashNode {
    char *key;
    int value;
    UT_hash_handle hh;
} HashNode;

// 定義哈希表結構體
typedef struct {
    HashNode **table;
    int size;
} HashTable;

// 創建哈希表
HashTable* createHashTable(int size) {
    HashTable *hashTable = (HashTable*)malloc(sizeof(HashTable));
    hashTable->table = (HashNode**)calloc(size, sizeof(HashNode*));
    hashTable->size = size;
    return hashTable;
}

// 哈希函數
unsigned long hashFunction(const char *key, int size) {
    unsigned long hash = 0;
    while (*key) {
        hash = (hash << 5) + *key++;
    }
    return hash % size;
}

// 在哈希表中查找鍵
HashNode* findInHashTable(HashTable *hashTable, const char *key) {
    unsigned long index = hashFunction(key, hashTable->size);
    HashNode *node = hashTable->table[index];
    while (node) {
        if (strcmp(node->key, key) == 0) {
            return node;
        }
        node = node->hh.next;
    }
    return NULL;
}

// 在哈希表中插入鍵值對
void insertIntoHashTable(HashTable *hashTable, const char *key) {
    unsigned long index = hashFunction(key, hashTable->size);
    HashNode *newNode = (HashNode*)malloc(sizeof(HashNode));
    newNode->key = strdup(key);
    newNode->value = 0;  // 未處理
    UT_hash_add(hashTable->table, newNode);
}

// 在哈希表中刪除鍵
void deleteFromHashTable(HashTable *hashTable, const char *key) {
    unsigned long index = hashFunction(key, hashTable->size);
    HashNode *node = hashTable->table[index];
    HashNode **prev = &hashTable->table[index];
    while (node) {
        if (strcmp(node->key, key) == 0) {
            *prev = node->hh.next;
            free(node->key);
            free(node);
            return;
        }
        prev = &node->hh.next;
        node = node->hh.next;
    }
}

// 處理MQTT消息并去重
void processMQTTMessage(HashTable *hashTable, const char *message_id) {
    if (findInHashTable(hashTable, message_id)) {
        printf("Duplicate message ID: %s\n", message_id);
        return;
    }
    insertIntoHashTable(hashTable, message_id);
    // 處理消息...
    printf("Processed message ID: %s\n", message_id);
}

int main() {
    HashTable *hashTable = createHashTable(100);

    // 模擬接收到MQTT消息
    const char *message_id = "example_message_id";
    processMQTTMessage(hashTable, message_id);

    // 再次模擬接收到相同的消息ID
    processMQTTMessage(hashTable, message_id);

    // 釋放哈希表內存
    for (int i = 0; i < hashTable->size; i++) {
        HashNode *node = hashTable->table[i];
        while (node) {
            HashNode *temp = node;
            node = node->hh.next;
            free(temp->key);
            free(temp);
        }
    }
    free(hashTable->table);
    free(hashTable);

    return 0;
}

請注意，上述示例代碼僅用于演示目的，實際應用中可能需要根據具體需求進行調整和優化。此外，對于大型系統，你可能需要考慮使用更高效的數據結構和算法來實現消息去重。