首页 > 网络编程 > CGI简介&用C来写CGI程序简要指南

CGI简介&用C来写CGI程序简要指南

  1. 什么是CGI?
    CGI 是通用网关接口(Common Gateway Interface)的缩写. 它主要用于服务器端动态输出客户端的请求(如,HTML页面/二进制文件). 也就是说客户端请求参数不同, 服务器端会给出不同的应答结果..

CGI 标准将这个接口定义的非常简单 (即: WEB 服务器收到客户端的请求后通过环境变量和标准输入(stdin)将数据传递给CGI程序, CGI程序通过标准输出(stdout) 将数据返回给客户端). 所以只要能操作标准输入/输出的程序语言都可以CGI程序, Perl/C++/JAVA/VB等.

  1. CSP/ASP/JSP/PHP/PERL 与CGI程序的关系?
    严格来讲, 它们全都是CGI的变种, 因为它们的操作原理都是CGI. 而在又在CGI的基础上作了进一步的包装, 屏蔽了CGI的与程序语言相关的接口. 如从环境变量和标准输出中获取参数被包装成 getParameter(),将数据输出到标准输出被包装成 “=”, print(), echo() 等. 万变没离其踪.

3.为什么要包装?
如同将TCP/IP协议进行分层一样, 目的都是简化操作的难度. CSP/ASP/JSP/PHP/PERL等都提供了各自的操作接口, 另外CSP/ASP/JSP/PHP等直接将 C/C++ /VBS/JS/JAVA/PHP语句嵌入到HTML模板文件中, 还能很好地对输出流程进行控制.

  1. 为什么还直接用CGI呢?.
    目前说直接用CGI主要是指直接用 C/C++/PERL等编写CGI源文件, 它们共同的缺点就是没用HTML模板文件进行流程控制, 输出操作相对复杂些. 但直接用 C/C++编写CGI还具有如下优势和原因:
    (1)高效率, C/C++ 不像PERL/VBS/JS等解释执行语言运行时解释执行源文件中的语句. 同时这一点仍非JAVA/PHP等所能及. 所以C/C++仍是许多WEB应用的首选, 特点是大型WEB应用中.
    (2)嵌入式设备(如PDA/数码产品/通信产品)WEB应用的首选, 目前几乎所有的嵌入式设备都直接用C语言开发, 而CPU/内存/外存等的限制几乎根本不可能安装如PERL/ASP/JSP的运行环境, 所以嵌入式设备上C开发CGI几乎仍是唯一选择.

  2. 将 C 直接嵌入到HTML中叫CSP吗?
    是的, C 语言天然好的"移植性/高效性/灵活性", 一直以来都是最受程序员青睐的语言, 现在用CSP 技术我们就可以轻松地将 C 语句直接嵌入到 HTML 源文件中了, 它编程过程跟ASP/JSP/PHP 几乎一样. 甚至有些时候, 就可以直接拿 JSP/PHP 的源文件作为 CSP 的源文件了, 因为它们都用 <% 和 %> 进行标记.

    用C来写CGI程序简要指南

一、CGI概述

  CGI(Common Gateway Interface: 公用网关接口)规定了Web服务器调用其他可执行程序(CGI程 序)的接口协议标准。Web服务器通过调用CGI程序实现和Web浏览器的交互,也就是CGI程序接受Web浏览器发送给Web服务器的信息,进行处理,将响应结果再回送给Web服务器及Web浏览器。CGI程序一般完成Web网页中表单(Form)数据的处理、数据库查询和实现与传统应用系统的集成等工作。CGI程序可以用任何程序设计语言编写,如Shell脚本语言、Perl、Fortran、Pascal、C语言等。但是用C语言编写的CGI程序具有执行速度快、安全性高(因为C语言程序是编译执行且不可被修改)等特点。

  CGI接口标准包括标准输入、环境变量、标准输出三部分。
  1.标准输入
  CGI程序像其他可执行程序一样,可通过标准输入(stdin)从Web服务器得到输入信息,如Form中的数据,这就是所谓的向CGI程序传递数据的POST方法。这意味着在操作系统命令行状态可执行CGI程序,对CGI程序进行调试。POST方法是常用的方法,本文将以此方法为例,分析CGI程序设计的方法、过程和技巧。

  2.环境变量
操作系统提供了许多环境变量,它们定义了程序的执行环境,应用程序可以存取它们。Web服务器和CGI接口又另外设置了自己的一些环境变量,用来向CGI程序传递一些重要的参数。CGI的GET方法还通过 环境变量QUERY-STRING向CGI程序传递Form中的数据。

  3.标准输出
  CGI程序通过标准输出(stdout)将输出信息传送给Web服务器。传送给Web服务器的信息可以用各种格式,通常是以纯文本或者HTML文本的形式,这样我们就可以在命令行状态调试CGI程序,并且得到它们的输出。

  下面是一个简单的CGI程序,它将HTML中Form的信息直接输出到Web浏览器。
  

#include <stdio.h> 
#include <stdib.h> 
main() 
{ 
    int i , n ; 
    printf ("Content type: text/plain/n/n"); 
    n=0; 
    if(getenv("CONTENT-LENGTH")) 
         n=atoi(getenv("CONTENT-LENGTH")); 
    for (i=0;i<n;i++) 
        putchar(getchar()); 
     putchar ('/n'); 
     fflush(stdout); 
}

  下面对此程序作一下简要的分析。
  prinft (″Content type :text/plain/n/n″);
  此行通过标准输出将字符串″Content type :text/plain/n/n″传送给Web服务器。它是一个MIME头信息,它告诉Web服务器随后的输出是以纯ASCII文本的形式。请注意在这个头信息中有两个新行符,这是因为Web服务器需要在实际的文本信息开始之前先看见一个空行。
  if (getenv(″CONTENT-LENGTH″))
  n=atoi (getenv(″CONTENT-LENGTH″));
  此行首先检查环境变量CONTENT-LENGTH是否存在。Web服务器在调用使用POST方法的CGI程序时设置此环境变量,它的文本值表示Web服务器传送给CGI程序的输入中的字符数目,因此我们使用函数atoi() 将此环境变量的值转换成整数,并赋给变量n。请注意Web服务器并不以文件结束符来终止它的输出,所以如果不检查环境变量CONTENT-LENGTH,CGI程序就无法知道什么时候输入结束了。

  for (i=0;i<n;i++)
  putchar(getchar());
  此行从0循环到(CONTENT-LENGTH-1)次将标准输入中读到的每一个字符直接拷贝到标准输出,也就是将所有的输入以ASCII的形式回送给Web服务器。
  通过此例,我们可将CGI程序的一般工作过程总结为如下几点。
  1.通过检查环境变量CONTENT-LENGTH,确定有多少输入;
  2.循环使用getchar()或者其他文件读函数得到所有的输入;
  3.以相应的方法处理输入;
  4.通过″Contenttype:″头信息,将输出信息的格式告诉Web服务器;
  5.通过使用printf()或者putchar()或者其他的文件写函数,将输出传送给Web服务器。
  总之,CGI程序的主要任务就是从Web服务器得到输入信息,进行处理,然后将输出结果再送回给Web服务器。

二、环境变量

  环境变量是文本串(名字/值对),可以被OS Shell或其他程序设置 ,也可以被其他程序访问。它们是Web服务器传递数据给CGI程序的简单手段,之所以称为环境变量是因为它们是全局变量,任何程序都可以存取它们。

  下面是CGI程序设计中常常要用到的一些环境变量。
  HTTP-REFERER:调用该CGI程序的网页的URL。
  REMOTE-HOST:调用该CGI程序的Web浏览器的机器名和域名。
  REQUEST-METHOD:指的是当Web服务器传递数据给CGI程序时所采用的方法,分为GET和POST两种方法。GET方法仅通过环境变量(如QUERY-STRING)传递数据给CGI程序,而POST方法通过环境变量和标准输入传递数据给CGI程序,因此POST方法可较方便地传递较多的数据给CGI程序。

  SCRIPT-NAME:该CGI程序的名称。
  QUERY-STRING:当使用POST方法时,Form中的数据最后放在QUERY-STRING中,传递给CGI程序。
  CONTENT-TYPE:传递给CGI程序数据的MIME类型,通常为″applica tion/x-www-form-url encodede″,它是从HTML Form中以POST方法传递数据给CGI程序的数据编码类型,称为URL编码类型。
  CONTENT-LENGTH:传递给CGI程序的数据字符数(字节数)。
  在C语言程序中,要访向环境变量,可使用getenv()库函数。例如:
  if (getenv (″CONTENT-LENGTH″))
   n=atoi(getenv (″CONTENT-LENGTH″));
  请注意程序中最好调用两次getenv():第一次检查是否存在该环境变量,第二次再使用该环境变量。这是因为函数getenv()在给定的环境变量名不存在时,返回一个NULL(空)指针,如果你不首先检查而直接引用它,当该环境变量不存在时会引起CGI程序崩溃。

三、From输入的分析和解码

  1.分析名字/值对
  当用户提交一个HTML Form时,Web浏览器首先对Form中的数据以名字/值对的形式进行编码,并发送给Web服务器,然后由Web服务器传递给CGI程序。其格式如下:
  name1=value1&name2=value2&name3=value3&name4=value4&...
  其中名字是Form中定义的INPUT、SELECT或TEXTAREA等标置(Tag)名字,值是用户输入或选择的标置值。这种格式即为URL编码,程序中需要对其进行分析和解码。要分析这种数据流,CGI程序必须首先将数据流分解成一组组的名字/值对。这可以通过在输入流中查找下面的两个字符来完成。
  每当找到字符=,标志着一个Form变量名字的结束;每当找到字符& ,标志着一个Form变量值的结束。请注意输入数据的最后一个变量的值不以&结束。
  一旦名字/值对分解后,还必须将输入中的一些特殊字符转换成相应的ASCII字符。这些特殊字符是:
  +:将+转换成空格符;
  %xx:用其十六进制ASCII码值表示的特殊字符。根据值xx将其转换成相应的ASCII字符。
  对Form变量名和变量值都要进行这种转换。下面是一个对Form数据进行分析并将结果回送给Web服务器的CGI程序。

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <strings.h> 
int htoi(char *); 
main() 
{ 
    int i,n; 
    char c; 
    printf ("Contenttype: text/plain/n/n"); 
    n=0; 
    if (getenv("CONTENT-LENGTH")) 
        n=atoi(getenv("CONTENT-LENGTH")); 
    for (i=0; i<n;i++)
    { 
        int is-eq=0; 
        c=getchar(); 
         switch (c)
         { 
         case '&': 
              c='/n'; 
               break; 
         case '+': 
              c=' '; 
              break; 
         case '%':
             { 
                 char s[3]; 
                 s[0]=getchar(); 
                  s[1]=getchar(); 
                  s[2]=0; 
                  c=htoi(s); 
                  i+=2; 
             } 
             break; 
         case '=': 
             c=':'; 
             is-eq=1; 
             break; 
         }; 
           putchar(c); 
           if (is-eq) 
               putchar(' '); 
    } 
      putchar ('/n'); 
        fflush(stdout); 
} 
  /* convert hex string to int */ 
  int htoi(char *s) 
    { 
        char *digits="0123456789ABCDEF"; 
        if (islower (s[0])) s[0]=toupper(s[0]); 
         if (islower (s[1])) s[1]=toupper(s[1]); 
          return 16 * (strchr(digits, s[0]) - strchr (digits,'0')) + (strchr(digits,s[1])-strchr(digits,'0')); 
    } 

 

  上面的程序首先输出一个MIME头信息给Web服务器,检查输入中的字符数,并循环检查每一个字符。当发现字符为&时,意味着一个名字/值对的结束,程序输出一个空行;当发现字符为+时,将它转换成空格; 当发现字符为%时,意味着一个两字符的十六进制值的开始,调用htoi()函数将随后的两个字符转换为相应的ASCII字符;当发现字符为=时,意味着一个名字/值对的名字部分的结束,并将它转换成字符:。最后将转换后的字符输出给Web服务器。

四、产生HTML输出

  CGI程序产生的输出由两部分组成:MIME头信息和实际的信息。两部分之间以一个空行分开。我们已经看到怎样使用MIME头信息″Content type :text/plain/n/n″和printf()、put char()等函数调用来输 出纯ASCII文本给Web服务器。实际上,我们也可以使用MIME头信息″Content type :text/html/n/n″来输出HTML源代码给Web服务器。请注意任何MIME头信息后必须有一个空行。一旦发送这个MIME头信息给We b服务器后,Web浏览器将认为随后的文本输出为HTML源代码,在HTML源代码中可以使用任何HTML结构,如超链、图像、Form,及对其他CGI程 序的调用。也就是说,我们可以在CGI程序中动态产生HTML源代码输出 ,下面是一个简单的例子。

 

 #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  main()
  {
   printf(″Contenttype:text/html/n/n″);
  printf(″<html>/n″);
  printf(″<head><title>An HTML Page From a CGI</title></h ead>/n″);
  printf(″<body>
/n″);
  printf(″

This is an HTML page generated from with i n a CGI program..   .

/n″);
  printf(″


<

p>/n″);
  printf(″ Go back to out put.html page <
  /b>
/n″);
  printf(″</body>/n″);
  printf(″</html>/n″);
  fflush(stdout);
  }

  上面的CGI程序简单地用printf()函数来产生HTML源代码。请注意在输出的字符串中如果有双引号,在其前面必须有一个后斜字符/, 这是因为整个HTML代码串已经在双引号内,所以HTML代码串中的双引号符必须用一个后斜字符/来转义。

五、结束语

  本文详细分析了用C语言进行CGI程序设计的方法、过程和技巧。C语言的CGI程序虽然执行速度快、可靠性高,但是相对于Perl语言来说,C语言缺乏强有力的字符串处理能力,因此在实际应用中,应根据需 要和个人爱好来选择合适的CGI程序设计语言。

上一篇: FastCGI、ModPerl、PHP、普通CGI、SSI性能实测对比

下一篇: 算法:字符串逆序