一、背景

? ? ? ?在使用 lwIP 內置 MQTT 客戶端時，如果你用的是 2.2.0 之前的版本，很可能會遇到一個惱人的問題：客戶端和服務器正常連接，但一段時間后 會話被 broker 踢掉。

比如常見的現象：

• Mosquitto / EMQX 日志顯示客戶端超時斷開。

• lwIP 端沒有主動調用 mqtt_disconnect()，卻突然進入了 MQTT_DISCONNECTED 狀態。

• 配置的 keep-alive 時間是 60s，但實際上 90s 左右就會掉線。

????????經過排查，這其實是 心跳（keep-alive）定時邏輯的 bug。下面來分析一下原因，并給出解決方法

二、問題現象

????????在 lwIP 2.1.x 的 mqtt.c 里，心跳定時邏輯在 mqtt_cyclic_timer() 中實現

if (client->keep_alive > 0) {client->server_watchdog++;if ((client->server_watchdog * MQTT_CYCLIC_TIMER_INTERVAL) > (client->keep_alive +             client->keep_alive / 2)) {mqtt_close(client, MQTT_CONNECT_TIMEOUT);restart_timer = 0;}/* keep-alive 超時檢測 */if ((client->cyclic_tick * MQTT_CYCLIC_TIMER_INTERVAL) >= client->keep_alive) {// 發送心跳包 PINGREQmqtt_output_append_fixed_header(&client->output, MQTT_MSG_TYPE_PINGREQ, 0, 0, 0, 0);client->cyclic_tick = 0;} else {client->cyclic_tick++;}
}

????????看似合理，但這里有個細節：

• 只有在 else 分支中才會執行 cyclic_tick++。

• 如果進入 if (...) 發送了心跳包，就會直接 cyclic_tick = 0，漏掉了一次累加。

結果就是：

• 心跳計數器實際觸發頻率比預期低。

• PINGREQ 的發送比配置的 keep-alive 更晚。

• Broker 端在 1.5 倍 keep-alive 沒收到心跳時，就會斷開連接。

三、解決方法

????????只需要在進入分支判斷之前，提前增加一次 cyclic_tick：

client->cyclic_tick++; // 修復點：每個周期都先自增
if ((client->cyclic_tick * MQTT_CYCLIC_TIMER_INTERVAL) >= client->keep_alive) {mqtt_output_append_fixed_header(&client->output, MQTT_MSG_TYPE_PINGREQ, 0, 0, 0, 0);client->cyclic_tick = 0;
} else {client->cyclic_tick++;
}

???這樣就保證了：

• 每次定時器調用，cyclic_tick 都會+1。

• 不會出現“少算一次”的情況。

• 心跳嚴格按照配置的 keep-alive 周期發送。

四、結論

• lwIP 2.1.x 版本的 MQTT 實現存在心跳 bug，導致 PINGREQ 延遲發送，broker 判定超時。

• 原因在于 cyclic_tick++ 的位置不對，導致計數器漏算。

• 解決辦法：在 lwIP 2.2.0 中，官方已經調整了 mqtt_cyclic_timer() 的邏輯，把 cyclic_tick 的自增位置放到固定地方，避免了這個 bug。因此，如果你的項目允許，推薦直接升級 lwIP 到 ≥ 2.2.0。如果受限于平臺或歷史代碼，直接修改 mqtt.c 中的計數邏輯也能解決問題。