使用C寫CGI詳細介紹

一、CGI概述

　　CGI(Common Gateway Interface: 公用網關接口)規定了Web服務器調用其他可執行程序(CGI程 序)的接口協議標準。Web服務器通過調用CGI程序實現和Web瀏覽器的交互,也就是CGI程序接受Web瀏覽器發送給Web服務器的信息,進行處理,將響應結果再回送給Web服務器及Web瀏覽器。CGI程序一般完成Web網頁中表單(Form)數據的處理、數據庫查詢和實現與傳統應用系統的集成等工作。CGI程序可以用任何程序設計語言編寫,如Shell腳本語言、Perl、Fortran、Pascal、C語言等。但是用C語言編寫的CGI程序具有執行速度快、安全性高(因爲C語言程序是編譯執行且不可被修改)等特點。

　　CGI接口標準包括標準輸入、環境變量、標準輸出三部分。
　　1.標準輸入
　　CGI程序像其他可執行程序一樣,可通過標準輸入(stdin)從Web服務器得到輸入信息,如Form中的數據,這就是所謂的向CGI程序傳遞數據的POST方法。這意味着在操作系統命令行狀態可執行CGI程序,對CGI程序進行調試。POST方法是常用的方法,本文將以此方法爲例,分析CGI程序設計的方法、過程和技巧。

　　2.環境變量
操作系統提供了許多環境變量,它們定義了程序的執行環境,應用程序可以存取它們。Web服務器和CGI接口又另外設置了自己的一些環境變量,用來向CGI程序傳遞一些重要的參數。CGI的GET方法還通過 環境變量QUERY-STRING向CGI程序傳遞Form中的數據。

　　3.標準輸出

　　CGI程序通過標準輸出(stdout)將輸出信息傳送給Web服務器。傳送給Web服務器的信息可以用各種格式,通常是以純文本或者HTML文本的形式,這樣我們就可以在命令行狀態調試CGI程序,並且得到它們的輸出。

下面是一個簡單的CGI程序,它將HTML中Form的信息直接輸出到We b瀏覽器。

# 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);
    }

下面對此程序作一下簡要的分析。
　　prinft (″Content type :text/plain\n\n″);
　　此行通過標準輸出將字符串″Content type :text/plain\n\n″傳送給Web服務器。它是一個MIME頭信息,它告訴Web服務器隨後的輸出是以純ASCII文本的形式。請注意在這個頭信息中有兩個新行符,這是因爲Web服務器需要在實際的文本信息開始之前先看見一個空行。
　　if (getenv(″CONTENT-LENGTH″))
　　n=atoi (getenv(″CONTENT-LENGTH″));
　　此行首先檢查環境變量CONTENT-LENGTH是否存在。Web服務器在調用使用POST方法的CGI程序時設置此環境變量,它的文本值表示Web服務器傳送給CGI程序的輸入中的字符數目,因此我們使用函數atoi() 將此環境變量的值轉換成整數,並賦給變量n。請注意Web服務器並不以文件結束符來終止它的輸出,所以如果不檢查環境變量CONTENT-LENGTH,CGI程序就無法知道什麼時候輸入結束了。

　　for (i=0;i<n;i++)
　　putchar(getchar());
　　此行從0循環到(CONTENT-LENGTH-1)次將標準輸入中讀到的每一個字符直接拷貝到標準輸出,也就是將所有的輸入以ASCII的形式回送給Web服務器。
　　通過此例,我們可將CGI程序的一般工作過程總結爲如下幾點。
　　1.通過檢查環境變量CONTENT-LENGTH,確定有多少輸入;
　　2.循環使用getchar()或者其他文件讀函數得到所有的輸入;
　　3.以相應的方法處理輸入;
　　4.通過″Contenttype:″頭信息,將輸出信息的格式告訴Web服務器;
　　5.通過使用printf()或者putchar()或者其他的文件寫函數,將輸出傳送給Web服務器。
　　總之,CGI程序的主要任務就是從Web服務器得到輸入信息,進行處理,然後將輸出結果再送回給Web服務器。

    二、環境變量

　　環境變量是文本串(名字/值對),可以被OS Shell或其他程序設置 ,也可以被其他程序訪問。它們是Web服務器傳遞數據給CGI程序的簡單手段,之所以稱爲環境變量是因爲它們是全局變量,任何程序都可以存取它們。

　　下面是CGI程序設計中常常要用到的一些環境變量。
　　HTTP-REFERER:調用該CGI程序的網頁的URL。
　　REMOTE-HOST:調用該CGI程序的Web瀏覽器的機器名和域名。
　　REQUEST-METHOD:指的是當Web服務器傳遞數據給CGI程序時所採用的方法,分爲GET和POST兩種方法。GET方法僅通過環境變量(如QUERY-STRING)傳遞數據給CGI程序,而POST方法通過環境變量和標準輸入傳遞數據給CGI程序,因此POST方法可較方便地傳遞較多的數據給CGI程序。

　　SCRIPT-NAME:該CGI程序的名稱。
　　QUERY-STRING:當使用POST方法時,Form中的數據最後放在QUERY-STRING中,傳遞給CGI程序。
　　CONTENT-TYPE:傳遞給CGI程序數據的MIME類型,通常爲″applica tion/x-www-form-url encodede″,它是從HTML Form中以POST方法傳遞數據給CGI程序的數據編碼類型,稱爲URL編碼類型。
　　CONTENT-LENGTH:傳遞給CGI程序的數據字符數(字節數)。
　　在C語言程序中,要訪向環境變量,可使用getenv()庫函數。例如:
　　if (getenv (″CONTENT-LENGTH″))
　　　n=atoi(getenv (″CONTENT-LENGTH″));
　　請注意程序中最好調用兩次getenv():第一次檢查是否存在該環境變量,第二次再使用該環境變量。這是因爲函數getenv()在給定的環境變量名不存在時,返回一個NULL(空)指針,如果你不首先檢查而直接引用它,當該環境變量不存在時會引起CGI程序崩潰。

    三、From輸入的分析和解碼

　　1.分析名字/值對
　　當用戶提交一個HTML Form時,Web瀏覽器首先對Form中的數據以名字/值對的形式進行編碼,併發送給Web服務器,然後由Web服務器傳遞給CGI程序。其格式如下:
　　name1=value1&name2=value2&name3=value3&name4=value4&...
　　其中名字是Form中定義的INPUT、SELECT或TEXTAREA等標置(Tag)名字,值是用戶輸入或選擇的標置值。這種格式即爲URL編碼,程序中需要對其進行分析和解碼。要分析這種數據流,CGI程序必須首先將數據流分解成一組組的名字/值對。這可以通過在輸入流中查找下面的兩個字符來完成。
　　每當找到字符=,標誌着一個Form變量名字的結束;每當找到字符& ,標誌着一個Form變量值的結束。請注意輸入數據的最後一個變量的值不以&結束。
　　一旦名字/值對分解後,還必須將輸入中的一些特殊字符轉換成相應的ASCII字符。這些特殊字符是:
　　+:將+轉換成空格符;
　　%xx:用其十六進制ASCII碼值表示的特殊字符。根據值xx將其轉換成相應的ASCII字符。
　　對Form變量名和變量值都要進行這種轉換。下面是一個對Form數據進行分析並將結果回送給Web服務器的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′));
    }

上面的程序首先輸出一個MIME頭信息給Web服務器,檢查輸入中的字符數,並循環檢查每一個字符。當發現字符爲&時,意味着一個名字/值對的結束,程序輸出一個空行;當發現字符爲+時,將它轉換成空格; 當發現字符爲%時,意味着一個兩字符的十六進制值的開始,調用htoi()函數將隨後的兩個字符轉換爲相應的ASCII字符;當發現字符爲=時,意味着一個名字/值對的名字部分的結束,並將它轉換成字符:。最後將轉換後的字符輸出給Web服務器。


四、產生HTML輸出

　　CGI程序產生的輸出由兩部分組成:MIME頭信息和實際的信息。兩部分之間以一個空行分開。我們已經看到怎樣使用MIME頭信息″Content type :text/plain\n\n″和printf()、put char()等函數調用來輸 出純ASCII文本給Web服務器。實際上,我們也可以使用MIME頭信息″Content type :text/html\n\n″來輸出HTML源代碼給Web服務器。請注意任何MIME頭信息後必須有一個空行。一旦發送這個MIME頭信息給We b服務器後,Web瀏覽器將認爲隨後的文本輸出爲HTML源代碼,在HTML源代碼中可以使用任何HTML結構,如超鏈、圖像、Form,及對其他CGI程 序的調用。也就是說,我們可以在CGI程序中動態產生HTML源代碼輸出 ,下面是一個簡單的例子。

    

#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><br>\n″);
    printf(″<h2> This is an HTML page generated from with i n a CGI program..    　.</h2>\n″);
    printf(″<hr><p>\n″);
    printf(″<a href="../output.html#two"><b> Go back to out put.html page <
    /b></a>\n″);
    printf(″</body>\n″);
    printf(″</html>\n″);
    fflush(stdout);
    }

   上面的CGI程序簡單地用printf()函數來產生HTML源代碼。請注意在輸出的字符串中如果有雙引號,在其前面必須有一個後斜字符\, 這是因爲整個HTML代碼串已經在雙引號內,所以HTML代碼串中的雙引號符必須用一個後斜字符\來轉義。
   總結：這一部分的學習主要是搞清楚POST和GET兩種方法如何傳輸數據到服務器就可以了，至於所謂的CGI編程就很簡單了，之前沒弄之前也是一頭霧水，仔細看看，挺簡單的，文章的大部分內容也是網友的貢獻，我只是借花獻佛，如有侵權，請留言通知。

   另外爲網友如需《CGI編程指南》，可到這裏下載http://down.51cto.com/data/354269。