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本系列的目的是演示如何使用C语言的CGI库“CGIC”完成Web开发的各种要求。 基础知识
(yanfeng_hw)1.使用CGIC的基本思路 2.获取Get请求字符串 3.反转义 4.获取请求中的参数值 进阶训练 5.用CGIC实现文件上传 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 1：使用CGIC的基本思路 C语言编程是一项复杂且容易出错的工作，所以在完成复杂任务时，一定要选择合适的库。对于用C语言编写CGI程序则更是如此。 CGIC是非常优秀的C语言CGI库函数。 其下载地址为：www.boutell.com/cgic/#obtain，现在的版本号是2.05。 本站从今天开始，将逐步介绍如何使用CGIC完成各种操作，也可以说是一个Tutorial。 （注：本系列涉及的编程环境都是Linux，Windows用户需要对用到的操作系统命令稍作修改） 本文纲要 ： CGIC的安装、测试安装、使用CGIC的基本思路； 1) CGIC的下载安装 从上面提供的官方网址下载了CGIC库之后，解开压缩包，里面有大约10个文件，有用的是： cgic.h：头文件； cgic.c：CGIC的源代码文件； cgictest.c：CGIC库的作者提供的一个CGI程序例子； capture.c：用于调试CGI程序的工具； Makefile：安装CGIC的脚本文件； 可以看到，整个库实际上就是cgic.c一个文件，可以说是非常的精炼。 我们可以把CGIC安装为操作系统的一个动态链接库，这样我们每次编译的时候，就不需要有cgic.c这个源文件了。 但是由于需要（以后将会看到），我们将修改cgic.c代码，所以我们不把它安装进系统。每次编译的时候，只要把cgic.c和cgic.h放到当前文件夹就好了。 2) 测试安装 在开始编写你自己的CGI程序之前，一定要先走通他的例子程序，免得后来程序出错的时候还不知道是配置有问题，还是你的程序代码有问题。 我们用他自带cgictest.c来实现自己的第一个C语言CGI程序。 你可以新建一个工作目录，用于存放你的CGI程序源代码，把cgic.h, cgic.c, cgictest.c三个文件拷贝到这个目录，然后建立一个Makefile文件，其内容为： 1. test.cgi:cgictest.c cgic.h cgic.c 2. gcc -wall cgictest.c cgic.c -o test.cgi 需要提醒的是，第二行开头一定是一个tab键（且仅有一个），不能使用空格。 保存好Makefile的内容之后，执行make命令： make 我们看到，当前目录下应该多了一个test.cgi文件。 在你的网站根目录下建立一个cgi-bin目录（当然名字可以任意取，但作为习惯，一般叫做cgi-bin），然后在Apache的配置文件里赋予其执行 CGI代码的权限，权限修改完之后要重启Apache。完成之后，把刚才生成的test.cgi放到cgi-bin目录中。此时我们可以在浏览器中输入以 下地址进行访问： http://127.0.0.1/cgi-bin/test.cgi 如果正常的话，应该看到一个网页被展示出来。这样，第一个C语言的CGI程序就运行起来了。 如果浏览器报错，那么多半是配置Apache的时候有些操作没有正确完成。 3) 使用CGIC的基本思路 从cgic.c的代码可以看出，它定义了main函数，而在cgictest.c中定义了一个cgiMain函数。也就是说，对于使用CGIC编写的 CGI程序，都是从cgic.c中的代码进入，在库函数完成了一系列必要的操作（比如解析参数、获取系统环境变量）之后，它才会调用你的代码（从你定义的 cgiMain进入）。 另外一点就是，cgi程序输出HTML页面的方式都是使用printf把页面一行一行地打印出来，比如cgictest.c中的这一段代码： fprintf(cgiOut, "<textarea NAME=\"address\" ROWS=4 COLS=40>\n"); fprintf(cgiOut, "Default contents go here. \n"); fprintf(cgiOut, "</textarea>\n"); 上面这段代码的运行结果就是在页面上输出一个textarea。第一个参数cgiOut实际上就是stdin，所以我们可以直接使用printf，而不必使用fprintf。不过在调试的时候会用到fprintf来重定向输出。 这种方式与Java Servlet非常类似，Servlet也是通过调用打印语句System.out.println(…)来输出一个页面。（不过后来Java推出了JSP来克服这种不便。） 但是与Servlet不同的地方在于，使用C语言的我们还要自己输出HTML头部（声明文档类型）： cgiHeaderContentType("text/html"); 这个语句的调用一定要在所有printf语句之前。而这个语句执行的任务实际上就是： void cgiHeaderContentType(char *mimeType) { fprintf(cgiOut, "Content-type: %s\r\n\r\n", mimeType); } 这个语句告诉浏览器，这次传来的数据是什么类型，是一个HTML文档，还是一个bin文件… 如果是个HTML文档，就通过浏览器窗口显示，如果是一个bin（二进制）文件，则打开下载窗口，让用户选择是否保存文件以及保存文件的路径。 理解了这几点之后，你就可以编写自己的CGIC程序了。新建一个文件test.c试试： 下载: test.c 1. #include <stdio.h> 2. #include "cgic.h" 3. #include <string.h> 4. #include <stdlib.h> 5. int cgiMain() { 6. cgiHeaderContentType("text/html"); 7. fprintf(cgiOut, "<HTML><HEAD>\n"); 8. fprintf(cgiOut, "<TITLE>My First CGI</TITLE></HEAD>\n"); 9. fprintf(cgiOut, "<BODY><H1>Hello CGIC</H1></BODY>\n"); 10. fprintf(cgiOut, "</HTML>\n"); 11. return 0; 12. } 把Makefile文件中的cgitest.c全部换称test.c，保存，再执行make命令即可。 此时通过浏览器访问，会在页面上看到一个大大的“Hello CGIC”。 2：获取Get请求字符串 Get请求就是我们在浏览器地址栏输入URL时发送请求的方式，或者我们在HTML中定义一个表单（form）时，把action属性设为“Get”时的工作方式； Get请求字符串就是跟在URL后面以问号“?”开始的字符串，但不包括问号。比如这样的一个请求： http://127.0.0.1/cgi-bin/out.cgi?ThisIsTheGetString 在上面这个URL中，“ThisIsTheGetString”就是Get请求字符串。 在进入我们自己编写的cgi代码之前，CGIC库已经事先把这个字符串取到了，我们可以在程序中直接获得，要做的仅仅是在你编写的cgiMain方法前面加入以下声明： extern char *cgiQueryString; 现在给出一个简单的例子，这个例子跟上一篇的测试程序非常相似，只不过程序的输出是使用者输入的Get请求字符串。 下载: test.c 1. #include <stdio.h> 2. #include "cgic.h" 3. #include <string.h> 4. #include <stdlib.h> 5. 6. extern char *cgiQueryString; 7. int cgiMain() { 8. cgiHeaderContentType("text/html"); 9. fprintf(cgiOut, "<HTML><HEAD>\n"); 10. fprintf(cgiOut, "<TITLE>My CGIC</TITLE></HEAD>\n"); 11. fprintf(cgiOut, "<BODY>"); 12. fprintf(cgiOut, "<H1>%s</H1>",cgiQueryString); 13. fprintf(cgiOut, "</BODY>\n"); 14. fprintf(cgiOut, "</HTML>\n"); 15. return 0; 16. } 假设把这个程序编译成out.cgi（编译方法参见上一篇），并部署到Web服务器的cgi-bin目录下，当用户在浏览器地址栏输入本文开头给出的URL字符串时，浏览器页面上会显示： ThisIsTheGetString 我们也可以编写一个用于测试的HTML页面： 下载: test.html 1. <html> 2. <head> 3. <title>Test</title> 4. </head> 5. <body> 6. <form action="cgi-bin/out.cgi" method="get"> 7. <input type="text" name="theText"> 8. <input type="submit" value="Continue →"> 9. </form> 10. </body> 11. </html> 文件的部署结构应该为： |test.html |—-cgi-bin/out.cgi 大家可以试试，通过浏览器访问http://127.0.0.1/test.html，在文本框内输入一些字符，并点击提交按钮，然后就可以看到cgi程序的执行结果：把在文本框输入的字符原样显示在浏览器上。 3：反转义 浏览器在发送Get请求时，会把请求字符串进行转义操作（英文术语为: escape）； 比如，我们在地址栏输入（注意最后”it’s me”中的空格）: http://localhost/~Jack/cgi-bin/out.cgi?it's me 浏览器会把它转义为： http://localhost/~Jack/cgi-bin/out.cgi?it's%20me 在上一篇最后给出的例子中，如果在文本框内输入 it's me 你会发现，浏览器最终发送的请求为 http://localhost/~Jack/cgi-bin/out.cgi?theText=it%27s+me 通过CGIC，我们可以把这些被转义后的字符还原为我们本来的输入，这个过程就叫“反转义” (Unescape)。 不过这个过程有点像hack他的代码。 整个过程分三个步骤： 1）打开cgic.c，找到这一行语句： static cgiUnescapeResultType cgiUnescapeChars(char **sp, char *cp, int len); 注意，我们要找的只是这个函数声明，不是函数定义； 2）在这个函数声明语句的上方，你会看到一个结构体定义： 1. typedef enum { 2. cgiUnescapeSuccess, 3. cgiUnescapeMemory 4. } cgiUnescapeResultType; 把这几行语句复制到cgic.h文件中，并在这里把它注释掉； 同时还要删除在第一步中找到的函数声明语句中的“static”关键字。 3）我们现在就可以使用反转义函数cgiUnescapeChars了： 在你自己的代码（按照惯例，还是test.c）中，加入以下声明语句即可 extern cgiUnescapeResultType cgiUnescapeChars(char **sp, char *cp, int len); 接下来我们给出一段完整的test.c代码 下载: test.c 1. #include <stdio.h> 2. #include "cgic.h" 3. #include <string.h> 4. #include <stdlib.h> 5. 6. extern char *cgiQueryString; 7. extern cgiUnescapeResultType cgiUnescapeChars(char **sp, char *cp, int len); 8. int cgiMain() { 9. char * buffer; 10. cgiHeaderContentType("text/html"); 11. fprintf(cgiOut, "<HTML><HEAD>\n"); 12. fprintf(cgiOut, "<TITLE>My CGI</TITLE></HEAD>\n"); 13. fprintf(cgiOut, "<BODY>"); 14. cgiUnescapeChars(&buffer, cgiQueryString, strlen(cgiQueryString)); 15. fprintf(cgiOut, "<H1>%s</H1>",buffer); 16. fprintf(cgiOut, "</BODY>\n"); 17. fprintf(cgiOut, "</HTML>\n"); 18. free(buffer); 19. return 0; 20. } 值得注意的是，buffer的存储空间是cgiUnescapeChars帮你分配的，但最后要由你自己来释放（free），这一点千万不可忘记。 下面你可以结合上一篇给出的测试用html代码试试该cgi程序的运行结果，也可以直接在浏览器地址栏输入一些带有特殊符号的字符串。 最后讲一下为什么不得不用这种hacker的方式来完成该任务，而CGIC不显式提供？ CGIC的出发点是，我们平时只需要解析请求中的键值对，比如：”?q=nice&client=IE”，当我们在服务端查询“q”的值时，我们 就能得到“nice”。CGIC有一族函数帮助我们完成这个任务，比如cgiFormString（以后会讲到）。在解析这种请求格式的时候，如果我们提 供的参数值含有被转义的字符，那么CGIC就会在内部调用cgiUnescapeChars完成反转义。 但是，有时候我们会发送非常复杂的Get请求字符串，但并不是“键－值”对的格式。这就需要直接使用cgiUnescapeChars进行反转义了。 例如：假设我们有个服务端cgi程序chat.cgi，这是个网络聊天机器人（也许你可以开发自己的Web版MSN机器人、QQ机器人）。如果我们发送如下请求： http://127.0.0.1/cgi-bin/chat.cgi?"this is a cgi user" 那么chat.cgi就会把“this is a cgi user”当做你对它说的话，经过处理，它会回复一段语句。为了方便，我们并没有写成“键－值”对的形式。这个时候被我们hack的cgiUnescapeChars就能派上用场了。 4：获取请求中的参数值 我们在提交一个表单(form)时，怎样把表单内的值提取出来呢？ 比如下面这个表单： <form action="cgi-bin/out.cgi" method="POST"> <input type="text" name="name" /> <input type="text" name="number" /> <input type="submit" value="Submit" /> </form> 当out.cgi收到请求时，需要把输入框”name”和输入框”number”内的值提取出来。而且不管form中的action是GET还是POST，都要有效。 下面给出示例代码： 下载: test.c 1. #include <stdio.h> 2. #include "cgic.h" 3. #include <string.h> 4. #include <stdlib.h> 5. 6. int cgiMain() { 7. char name[241]; 8. char number[241]; 9. cgiHeaderContentType("text/html"); 10. fprintf(cgiOut, "<HTML><HEAD>\n"); 11. fprintf(cgiOut, "<TITLE>My CGI</TITLE></HEAD>\n"); 12. fprintf(cgiOut, "<BODY>"); 13. cgiFormString("name", name, 241); 14. cgiFormString("number", number, 241); 15. fprintf(cgiOut, "<H1>%s</H1>",name); 16. fprintf(cgiOut, "<H1>%s</H1>",number); 17. fprintf(cgiOut, "</BODY>\n"); 18. fprintf(cgiOut, "</HTML>\n"); 19. return 0; 20. } 从上面的代码可以看出，第13行和第14行获取了输入框的值。 获取输入参数值在CGIC中其实有一族函数，cgiFormString是其中最常用的一个。 cgiFormStringNoNewlines用来去掉换行符（如果用户是在一个TextArea里输入字符的话）； cgiFormStringSpaceNeeded 用于测试输入值的长度，可以以此为依据，然后按需精确分配缓冲区。 5.用C语言库(CGIC)编写CGI，实现文件上传 用C语言编写cgi程序的话，多半会用到CGIC。这是个非常流行的库，遇到文件上传之类的应用更是离不开它。官方页面及下载地址为：www.boutell.com/cgic/#obtain 不少网站都有文件上传的功能，本文展示如何用CGIC库编写文件上传的服务端程序，最后给出一段简单的HTML代码，供大家测试使用。 下载: upload.c 1. #include<stdio.h> 2. #include<string.h> 3. #include<unistd.h> 4. #include<fcntl.h> 5. #include<sys/stat.h> 6. #include"cgic.h" 7. #define BufferLen 1024 8. int cgiMain(void){ 9. cgiFilePtr file; 10. int targetFile; 11. mode_t mode; 12. char name[128]; 13. char fileNameOnServer[64]; 14. char contentType[1024]; 15. char buffer[BufferLen]; 16. char *tmpStr=NULL; 17. int size; 18. int got,t; 19. cgiHeaderContentType("text/html"); 20. //取得html页面中file元素的值，应该是文件在客户机上的路径名 21. if (cgiFormFileName("file", name, sizeof(name)) !=cgiFormSuccess) { 22. fprintf(stderr,"could not retrieve filename\n"); 23. goto FAIL; 24. } 25. cgiFormFileSize("file", &size); 26. //取得文件类型，不过本例中并未使用 27. cgiFormFileContentType("file", contentType, sizeof(contentType)); 28. //目前文件存在于系统临时文件夹中，通常为/tmp，通过该命令打开临时文件。临时文件的名字与用户文件的名字不同，所以不能通过路径/tmp/userfilename的方式获得文件 29. if (cgiFormFileOpen("file", &file) != cgiFormSuccess) { 30. fprintf(stderr,"could not open the file\n"); 31. goto FAIL; 32. } 33. t=-1; 34. //从路径名解析出用户文件名 35. while(1){ 36. tmpStr=strstr(name+t+1,"\\"); 37. if(NULL==tmpStr) 38. tmpStr=strstr(name+t+1,"/");//if "\\" is not path separator, try "/" 39. if(NULL!=tmpStr) 40. t=(int)(tmpStr-name); 41. else 42. break; 43. } 44. strcpy(fileNameOnServer,name+t+1); 45. mode=S_IRWXU|S_IRGRP|S_IROTH; 46. //在当前目录下建立新的文件，第一个参数实际上是路径名，此处的含义是在cgi程序所在的目录（当前目录））建立新文件 47. targetFile=open(fileNameOnServer,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC|O_APPEND,mode); 48. if(targetFile<0){ 49. fprintf(stderr,"could not create the new file,%s\n",fileNameOnServer); 50. goto FAIL; 51. } 52. //从系统临时文件中读出文件内容，并放到刚创建的目标文件中 53. while (cgiFormFileRead(file, buffer, BufferLen, &got) ==cgiFormSuccess){ 54. if(got>0) 55. write(targetFile,buffer,got); 56. } 57. cgiFormFileClose(file); 58. close(targetFile); 59. goto END; 60. FAIL: 61. fprintf(stderr,"Failed to upload"); 62. return 1; 63. END: 64. printf("File \"%s\" has been uploaded",fileNameOnServer); 65. return 0; 66. } 假设该文件存储为upload.c，则使用如下命令编辑： gcc -Wall upload.c cgic.c -o upload.cgi 编译完成后把upload.cgi复制到你部署cgi程序的目录（通常命名为cgi-bin）。 正式部署时，请务必修改用open创建新文件那一行代码。把open的第一个参数设置为目标文件在服务器上存储的绝对路径，或者相对于cgi程序的相对路径。本例中，出于简单考虑，在cgi程序所在目录下创建新文件。 测试用HTML代码: 下载: upload.html 1. <form target="_blank" method="post" action="cgi-bin/upload.cgi"> 2. <input name="file" type="file" /> <input name="submit" type="submit" /> 3. </form> 最后的文件目录结构为 /MyWebRoot |—/upload.html |—/cgi-bin |——/upload.cgi 当然，你必须配置能够cgi-bin，并且程序要有权限在cgi-bin目录下创建文件（因为此例把文件上传到cgi-bin目录下）。 那么如何控制上传文件的大小呢？因为你有时会不允许用户上传太大的文件。 通过分析cgic.c的源代码，我们发现它定义了一个变量cgiContentLength，表示请求的长度。但我们需要首先判断这是一个上传文件的请求，然后才能根据cgiContentLength来检查用户是否要上传一个太大的文件。 cgic.c的main函数中进行了一系列if-else判断来检查请求的类型，首先确定这是一个post请求，然后确定数据的编码方式为 “multipart/form-data”，这个判断通过之后，就要开始准备接收数据了。所以我们要在接收数据开始之前使用 cgiContentLength判断大小，如果超过标准，就立即返回，不允许继续操作。 下面贴出修改后代码片段（直接修改cgic.c的源代码即可）： 1. else if (cgiStrEqNc(cgiContentType, "multipart/form-data")) { 2. #ifdef CGICDEBUG 3. CGICDEBUGSTART 4. fprintf(dout, "Calling PostMultipartInput\n"); 5. CGICDEBUGEND 6. #endif 7. //我的代码 8. //UpSize:文件长度上限值，以byte为单位，UpSize是一个int变量，因为cgiContentLength的类型为int 9. if(cgiContentLength>UpSize){ 10. cgiHeaderContentType("text/html"); 11. printf("File too large!\n"); 12. cgiFreeResources(); 13. return -1; 14. } 15. //我的代码结束 16. if (cgiParsePostMultipartInput() != cgiParseSuccess) { 17. #ifdef CGICDEBUG 18. CGICDEBUGSTART 19. fprintf(dout, "PostMultipartInput failed\n"); 20. CGICDEBUGEND 21. #endif 22. cgiFreeResources(); 23. return -1; 24. } 25. #ifdef CGICDEBUG 26. CGICDEBUGSTART 27. fprintf(dout, "PostMultipartInput succeeded\n"); 28. CGICDEBUGEND 29. #endif 30. } 31. } 变量UpSize表示文件大小的上限。在cgic.c的main中找到相关代码，并修改成上面这样即可。你可以在cgic.c中定义UpSize，也可以在刚才完成的upload.c中定义，然后在cgic.c中用extern方式引用。 |