用C語言進行CGI程式設計

用C語言進行CGI程式設計

　　一、CGI概述

　　CGI(公用網關介面)規定了Web伺服器調用其他可執行程式(CGI程 序)的介面協議標準。Web伺服器通過調用CGI程式實現和Web瀏覽器的互動,也就是CGI程式接受Web瀏覽器發送給Web伺服器的資訊,進行處理,將響應結果再回送給Web伺服器及Web瀏覽器。CGI程式一般完成Web網頁中表單(Form)資料的處理、資料庫查詢和實現與傳統應用系統的整合等工作。CGI程式可以用任何程式設計語言編寫,如Shell指令碼語言、Perl、Fortran、Pascal、C語言等。但是用C語言編寫的CGI程式具有執行速度快、安全性高(因為C語言程式是編譯執行且不可被修改)等特點。

　　CGI介面標準包括標準輸入、環境變數、標準輸出三部分。

　　1.標準輸入

　　CGI程式像其他可執行程式一樣,可通過標準輸入(stdin)從Web伺服器得到輸入資訊,如Form中的資料,這就是所謂的向CGI程式傳遞資料的POST方法。這意味著在作業系統命令列狀態可執行CGI程式,對CGI程式進行調試。POST方法是常用的方法,本文將以此方法為例,分析CGI程式設計的方法、過程和技巧。

　　2.環境變數

　　作業系統提供了許多環境變數,它們定義了程式的執行環境,應用程式可以存取它們。Web伺服器和CGI介面又另外設定了自己的一些環境變數,用來向CGI程式傳遞一些重要的參數。CGI的GET方法還通過環境變數QUERY-STRING向CGI程式傳遞Form中的資料。

　　3.標準輸出

　　CGI程式通過標準輸出(stdout)將輸出資訊傳送給Web伺服器。傳送給Web伺服器的資訊可以用各種格式,通常是以純文字或者HTML文本的形式,這樣我們就可以在命令列狀態調試CGI程式,並且得到它們的輸出。

　　下面是一個簡單的CGI程式,它將HTML中Form的資訊直接輸出到Web瀏覽器。

　　#include <stdio.h>

　　#include <stdlib.h>

　　main()

　　{

　　　int,i,n;

　　printf (″Contenttype: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);

　　}

　　下面對此程式作一下簡要的分析。

　　prinft (″Contenttype:text/plain\n\n″);

　　此行通過標準輸出將字串″Contenttype:text/plain\n\n″傳送給Web伺服器。它是一個MIME頭資訊,它告訴Web伺服器隨後的輸出是以純ASCII文本的形式。請注意在這個頭資訊中有兩個新行符,這是因為Web伺服器需要在實際的文本資訊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數CONTENT-LENGTH是否存在。Web伺服器在調用使用POST方法的CGI程式時設定此環境變數,它的文本值表示Web伺服器傳送給CGI程式的輸入中的字元數目,因此我們使用函數atoi() 將此環境變數的值轉換成整數,並賦給變數n。請注意Web伺服器並不以檔案結束符來終止它的輸出,所以如果不檢查環境變數CONTENT-LENGTH,CGI程式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迴圈到(CONTENT-LENGTH-1)次將標準輸入中讀到的每一個字元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伺服器。

　　通過此例,我們可將CGI程式的一般工作過程總結為如下幾點。

　　1.通過檢查環境變數CONTENT-LENGTH,確定有多少輸入;

　　2.迴圈使用getchar()或者其他檔案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:″頭資訊,將輸出資訊的格式告訴Web伺服器;

　　5.通過使用printf()或者putchar()或者其他的檔案寫函數,將輸出傳送給Web伺服器。

　　總之,CGI程式的主要任務就是從Web伺服器得到輸入資訊,進行處理,然後將輸出結果再送回給Web伺服器。

　　二、環境變數

　　環境變數是文本串(名字/值對),可以被OS Shell或其他程式設定 ,也可以被其他程式訪問。它們是Web伺服器傳遞資料給CGI程式的簡單手段,之所以稱為環境變數是因為它們是全域變數,任何程式都可以存取它們。

　　下面是CGI程式設計中常常要用到的一些環境變數。

　　HTTP-REFERER:調用該CGI程式的網頁的URL。

　　REMOTE-HOST:調用該CGI程式的Web瀏覽器的機器名和網域名稱。

　　REQUEST-METHOD:指的是當Web伺服器傳遞資料給CGI程式時所採用的方法,分為GET和POST兩種方法。GET方法僅通過環境變數(如QUERY-STRING)傳遞資料給CGI程式,而POST方法通過環境變數和標準輸入傳遞資料給CGI程式,因此POST方法可較方便地傳遞較多的資料給CGI程式。

　　SCRIPT-NAME:該CGI程式的名稱。

　　QUERY-STRING:當使用POST方法時,Form中的資料最後放在QUERY-STRING中,傳遞給CGI程式。

　　CONTENT-TYPE:傳遞給CGI程式資料的MIME類型,通常為″applica tion/x-www-form-url encodede″,它是從HTML Form中以POST方法傳遞資料給CGI程式的資料編碼類別型,稱為URL編碼類別型。

　　CONTENT-LENGTH:傳遞給CGI程式的資料字元數(位元組數)。

　　在C語言程式中,要訪向環境變數,可使用getenv()庫函數。例如:

　　if (getenv (″CONTENT-LENGTH″))

　　　n=atoi(getenv (″CONTENT-LENGTH″));

　　請注意程式中最好調用兩次getenv():第一次檢查是否存在該環境變數,第二次再使用該環境變數。這是因為函數getenv()在給定的環境變數名不存在時,返回一個NULL(空)指標,如果你不首先檢查而直接引用它,當該環境變數不存在時會引起CGI程式崩潰。

　　三、From輸入的分析和解碼

　　1.分析名字/值對

　　當使用者提交一個HTML Form時,Web瀏覽器首先對Form中的資料以名字/值對的形式進行編碼,並發送給Web伺服器,然後由Web伺服器傳遞給CGI程式。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,值是使用者輸入或選擇的標置值。這種格式即為URL編碼,程式中需要對其進行分析和解碼。要分析這種資料流,CGI程式必須首先將資料流分解成一組組的名字/值對。這可以通過在輸入資料流中尋找下面的兩個字元來完成。

　　每當找到字元=,標誌著一個Form變數名字的結束;每當找到字元& ,標誌著一個Form變數值的結束。請注意輸入資料的最後一個變數的值不以&結束。

　　一旦名字/值對分解後,還必須將輸入中的一些特殊字元轉換成相應的ASCII字元。這些特殊字元是:

　　+:將+轉換成空格符;

　　%xx:用其十六進位ASCII碼值表示的特殊字元。根據值xx將其轉換成相應的ASCII字元。

　　對Form變數名和變數值都要進行這種轉換。下面是一個對Form資料進行分析並將結果回送給Web伺服器的CGI程式。

　　#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 ??{

　　　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??;

　　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′));

　　}

　　上面的程式首先輸出一個MIME頭資訊給Web伺服器,檢查輸入中的字元數,並迴圈檢查每一個字元。當發現字元為&時,意味著一個名字/值對的結束,程式輸出一個空行;當發現字元為+時,將它轉換成空格; 當發現字元為%時,意味著一個兩字元的十六進位值的開始,調用htoi()函數將隨後的兩個字元轉換為相應的ASCII字元;當發現字元為=時,意味著一個名字/值對的名字部分的結束,並將它轉換成字元:。最後將轉換後的字元輸出給Web伺服器。

　　四、產生HTML輸出

　　CGI程式產生的輸出由兩部分組成:MIME頭資訊和實際的資訊。兩部分之間以一個空行分開。我們已經看到怎樣使用MIME頭資訊″Cont enttype:text/plain\n\n″和printf()、put char()等函數調用來輸 出純ASCII文本給Web伺服器。實際上,我們也可以使用MIME頭資訊″C ontenttype:text/html\n\n″來輸出HTML原始碼給Web伺服器。請注意任何MIME頭資訊後必須有一個空行。一旦發送這個MIME頭資訊給We b伺服器後,Web瀏覽器將認為隨後的文本輸出為HTML原始碼,在HTML原始碼中可以使用任何HTML結構,如超鏈、映像、Form,及對其他CGI程 序的調用。也就是說,我們可以在CGI程式中動態產生HTML原始碼輸出 ,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程式簡單地用printf()函數來產生HTML原始碼。請注意在輸出的字串中如果有雙引號,在其前面必須有一個後斜字元\, 這是因為整個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元\來轉義。

　　五、結束語

　　本文詳細分析了用C語言進行CGI程式設計的方法、過程和技巧。C語言的CGI程式雖然執行速度快、可靠性高,但是相對於Perl語言來說,C語言缺乏強有力的字串處理能力,因此在實際應用中,應根據需要和個人愛好來選擇合適的CGI程式設計語言。