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C++网页编程
什么是CGI?
通用网关接口(CGI)是一套标准,定义了Web服务器和自定义脚本之间如何交换信息。
CGI规范目前由NCSA维护,NCSA将CGI定义如下:
通用网关接口(CGI)是外部网关程序与信息服务器(如HTTP服务器)交互的标准。
当前版本为CGI/1.1,CGI/1.2正在开发中。
网页浏览
要理解CGI的概念,让我们看看当我们点击超链接浏览特定网页或URL时会发生什么。
您的浏览器联系HTTP Web服务器并请求URL,即文件名。
Web服务器将解析URL并查找文件名。如果找到请求的文件,则Web服务器将该文件发送回浏览器,否则发送错误消息,指示您请求的文件错误。
Web浏览器接收来自Web服务器的响应,并根据接收到的响应显示接收到的文件或错误消息。
但是,可以以这样的方式设置HTTP服务器:每当请求某个目录中的文件时,都不会将该文件发送回;相反,它将作为程序执行,并将程序产生的输出发送回您的浏览器以显示。
通用网关接口(CGI)是一种标准协议,用于使应用程序(称为CGI程序或CGI脚本)能够与Web服务器和客户端交互。这些CGI程序可以用Python、PERL、Shell、C或C++等编写。
CGI架构图
以下简单程序显示了CGI的简单架构:
Web服务器配置
在继续进行CGI编程之前,请确保您的Web服务器支持CGI,并且已配置为处理CGI程序。所有要由HTTP服务器执行的CGI程序都保存在预配置的目录中。此目录称为CGI目录,按照惯例命名为/var/www/cgi-bin。按照惯例,CGI文件将以.cgi作为扩展名,尽管它们是C++可执行文件。
默认情况下,Apache Web服务器配置为在/var/www/cgi-bin中运行CGI程序。如果要指定其他目录来运行CGI脚本,可以修改httpd.conf文件中的以下部分:
<Directory "/var/www/cgi-bin"> AllowOverride None Options ExecCGI Order allow,deny Allow from all </Directory> <Directory "/var/www/cgi-bin"> Options All </Directory>
在这里,我假设您的Web服务器已成功启动并运行,并且您可以运行任何其他CGI程序,例如Perl或Shell等。
第一个CGI程序
考虑以下C++程序内容:
#include <iostream> using namespace std; int main () { cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Hello World - First CGI Program</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; cout << "<h2>Hello World! This is my first CGI program</h2>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
编译上述代码并将可执行文件命名为cplusplus.cgi。此文件保存在/var/www/cgi-bin目录中,其内容如下。在运行CGI程序之前,请确保您已使用chmod 755 cplusplus.cgi UNIX命令更改了文件的模式,以使文件可执行。
我的第一个CGI程序
上述C++程序是一个简单的程序,它将其输出写入STDOUT文件,即屏幕。有一个重要且额外的功能可用,即第一行打印Content-type:text/html\r\n\r\n。此行发送回浏览器并指定要在浏览器屏幕上显示的内容类型。现在您必须了解CGI的基本概念,并且可以使用Python编写许多复杂的CGI程序。C++ CGI程序可以与任何其他外部系统(例如RDBMS)交互以交换信息。
HTTP头
Content-type:text/html\r\n\r\n行是HTTP头的部分,发送到浏览器以了解内容。所有HTTP头都将采用以下形式:
HTTP Field Name: Field Content For Example Content-type: text/html\r\n\r\n
在您的CGI编程中,您将经常使用一些其他重要的HTTP头。
序号 | 头和描述 |
---|---|
1 | Content-type 定义返回文件的格式的MIME字符串。例如Content-type:text/html。 |
2 | Expires: 日期 信息变得无效的日期。浏览器应使用此信息来确定何时需要刷新页面。有效的日期字符串应采用01 Jan 1998 12:00:00 GMT格式。 |
3 | Location: URL 应返回的URL,而不是请求的URL。您可以使用此字段将请求重定向到任何文件。 |
4 | Last-modified: 日期 资源上次修改的日期。 |
5 | Content-length: N 返回数据的长度(以字节为单位)。浏览器使用此值来报告文件的估计下载时间。 |
6 | Set-Cookie: 字符串 设置通过字符串传递的cookie。 |
CGI环境变量
所有CGI程序都可以访问以下环境变量。这些变量在编写任何CGI程序时都起着重要作用。
序号 | 变量名和描述 |
---|---|
1 | CONTENT_TYPE 内容的数据类型,在客户端将附加内容发送到服务器时使用。例如文件上传等。 |
2 | CONTENT_LENGTH 仅对POST请求可用的查询信息的长度。 |
3 | HTTP_COOKIE 以键值对的形式返回设置的cookie。 |
4 | HTTP_USER_AGENT User-Agent请求头字段包含有关发出请求的用户代理的信息。它是Web浏览器的名称。 |
5 | PATH_INFO CGI脚本的路径。 |
6 | QUERY_STRING 使用GET方法请求发送的URL编码信息。 |
7 | REMOTE_ADDR 发出请求的远程主机的IP地址。这对于记录或身份验证目的很有用。 |
8 | REMOTE_HOST 发出请求的主机的完全限定名称。如果此信息不可用,则可以使用REMOTE_ADDR获取IR地址。 |
9 | REQUEST_METHOD 用于发出请求的方法。最常见的方法是GET和POST。 |
10 | SCRIPT_FILENAME CGI脚本的完整路径。 |
11 | SCRIPT_NAME CGI脚本的名称。 |
12 | SERVER_NAME 服务器的主机名或IP地址。 |
13 | SERVER_SOFTWARE 服务器正在运行的软件的名称和版本。 |
这是一个列出所有CGI变量的小型CGI程序。
#include <iostream> #include <stdlib.h> using namespace std; const string ENV[ 24 ] = { "COMSPEC", "DOCUMENT_ROOT", "GATEWAY_INTERFACE", "HTTP_ACCEPT", "HTTP_ACCEPT_ENCODING", "HTTP_ACCEPT_LANGUAGE", "HTTP_CONNECTION", "HTTP_HOST", "HTTP_USER_AGENT", "PATH", "QUERY_STRING", "REMOTE_ADDR", "REMOTE_PORT", "REQUEST_METHOD", "REQUEST_URI", "SCRIPT_FILENAME", "SCRIPT_NAME", "SERVER_ADDR", "SERVER_ADMIN", "SERVER_NAME","SERVER_PORT","SERVER_PROTOCOL", "SERVER_SIGNATURE","SERVER_SOFTWARE" }; int main () { cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>CGI Environment Variables</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; cout << "<table border = \"0\" cellspacing = \"2\">"; for ( int i = 0; i < 24; i++ ) { cout << "<tr><td>" << ENV[ i ] << "</td><td>"; // attempt to retrieve value of environment variable char *value = getenv( ENV[ i ].c_str() ); if ( value != 0 ) { cout << value; } else { cout << "Environment variable does not exist."; } cout << "</td></tr>\n"; } cout << "</table><\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
C++ CGI库
对于实际示例,您需要通过CGI程序执行许多操作。有一个为C++程序编写的CGI库,您可以从ftp://ftp.gnu.org/gnu/cgicc/下载,并按照步骤安装库:
$tar xzf cgicc-X.X.X.tar.gz $cd cgicc-X.X.X/ $./configure --prefix=/usr $make $make install
您可以在‘C++ CGI库文档中查看相关文档。
GET和POST方法
您肯定遇到过许多需要将一些信息从浏览器传递到Web服务器,最终传递到CGI程序的情况。浏览器最常使用两种方法将此信息传递到Web服务器。这些方法是GET方法和POST方法。
使用GET方法传递信息
GET方法发送附加到页面请求的编码用户信息。页面和编码信息由?字符分隔,如下所示:
http://www.test.com/cgi-bin/cpp.cgi?key1=value1&key2=value2
GET方法是将信息从浏览器传递到Web服务器的默认方法,它会生成一个出现在浏览器Location:框中的长字符串。如果要将密码或其他敏感信息传递到服务器,请勿使用GET方法。GET方法有大小限制,您可以在请求字符串中传递最多1024个字符。
使用GET方法时,信息使用QUERY_STRING http头传递,并且可以通过QUERY_STRING环境变量在CGI程序中访问。
您可以通过简单地连接键值对以及任何URL来传递信息,或者可以使用HTML <FORM>标签使用GET方法传递信息。
简单URL示例:GET方法
这是一个简单的URL,它将使用GET方法将两个值传递给hello_get.py程序。
/cgi-bin/cpp_get.cgi?first_name=ZARA&last_name=ALI下面是一个程序,用于生成cpp_get.cgi CGI程序来处理Web浏览器提供的输入。我们将使用C++ CGI库,这使得访问传递的信息变得非常容易:
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc formData; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Using GET and POST Methods</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; form_iterator fi = formData.getElement("first_name"); if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) { cout << "First name: " << **fi << endl; } else { cout << "No text entered for first name" << endl; } cout << "<br/>\n"; fi = formData.getElement("last_name"); if( !fi->isEmpty() &&fi != (*formData).end()) { cout << "Last name: " << **fi << endl; } else { cout << "No text entered for last name" << endl; } cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
现在,按如下方式编译上述程序:
$g++ -o cpp_get.cgi cpp_get.cpp -lcgicc
生成cpp_get.cgi并将其放入您的CGI目录中,然后尝试使用以下链接访问:
/cgi-bin/cpp_get.cgi?first_name=ZARA&last_name=ALI这将生成以下结果 -
First name: ZARA Last name: ALI
简单的表单示例:GET 方法
这是一个简单的示例,它使用 HTML 表单和提交按钮传递两个值。我们将使用相同的 CGI 脚本 cpp_get.cgi 来处理此输入。
<form action = "/cgi-bin/cpp_get.cgi" method = "get"> First Name: <input type = "text" name = "first_name"> <br /> Last Name: <input type = "text" name = "last_name" /> <input type = "submit" value = "Submit" /> </form>
这是上面表单的实际输出。您输入姓氏和名字,然后单击提交按钮以查看结果。
使用 POST 方法传递信息
将信息传递到 CGI 程序的一种通常更可靠的方法是 POST 方法。此方法以与 GET 方法完全相同的方式打包信息,但它不是在 URL 中的 ? 后面发送为文本字符串,而是将其发送为单独的消息。此消息以标准输入的形式进入 CGI 脚本。
相同的 cpp_get.cgi 程序也将处理 POST 方法。让我们以与上面相同的示例为例,该示例使用 HTML 表单和提交按钮传递两个值,但这次使用 POST 方法,如下所示 -
<form action = "/cgi-bin/cpp_get.cgi" method = "post"> First Name: <input type = "text" name = "first_name"><br /> Last Name: <input type = "text" name = "last_name" /> <input type = "submit" value = "Submit" /> </form>
这是上面表单的实际输出。您输入姓氏和名字,然后单击提交按钮以查看结果。
将复选框数据传递到 CGI 程序
当需要选择多个选项时,使用复选框。
以下是带有两个复选框的表单的 HTML 代码示例 -
<form action = "/cgi-bin/cpp_checkbox.cgi" method = "POST" target = "_blank"> <input type = "checkbox" name = "maths" value = "on" /> Maths <input type = "checkbox" name = "physics" value = "on" /> Physics <input type = "submit" value = "Select Subject" /> </form>
此代码的结果是以下表单 -
以下是 C++ 程序,它将生成 cpp_checkbox.cgi 脚本以处理 Web 浏览器通过复选框按钮给出的输入。
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc formData; bool maths_flag, physics_flag; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Checkbox Data to CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; maths_flag = formData.queryCheckbox("maths"); if( maths_flag ) { cout << "Maths Flag: ON " << endl; } else { cout << "Maths Flag: OFF " << endl; } cout << "<br/>\n"; physics_flag = formData.queryCheckbox("physics"); if( physics_flag ) { cout << "Physics Flag: ON " << endl; } else { cout << "Physics Flag: OFF " << endl; } cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
将单选按钮数据传递到 CGI 程序
当只需要选择一个选项时,使用单选按钮。
以下是带有两个单选按钮的表单的 HTML 代码示例 -
<form action = "/cgi-bin/cpp_radiobutton.cgi" method = "post" target = "_blank"> <input type = "radio" name = "subject" value = "maths" checked = "checked"/> Maths <input type = "radio" name = "subject" value = "physics" /> Physics <input type = "submit" value = "Select Subject" /> </form>
此代码的结果是以下表单 -
以下是 C++ 程序,它将生成 cpp_radiobutton.cgi 脚本以处理 Web 浏览器通过单选按钮给出的输入。
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc formData; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Radio Button Data to CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; form_iterator fi = formData.getElement("subject"); if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) { cout << "Radio box selected: " << **fi << endl; } cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
将文本区域数据传递到 CGI 程序
当必须将多行文本传递到 CGI 程序时,使用 TEXTAREA 元素。
以下是带有 TEXTAREA 框的表单的 HTML 代码示例 -
<form action = "/cgi-bin/cpp_textarea.cgi" method = "post" target = "_blank"> <textarea name = "textcontent" cols = "40" rows = "4"> Type your text here... </textarea> <input type = "submit" value = "Submit" /> </form>
此代码的结果是以下表单 -
以下是 C++ 程序,它将生成 cpp_textarea.cgi 脚本以处理 Web 浏览器通过文本区域给出的输入。
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc formData; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Text Area Data to CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; form_iterator fi = formData.getElement("textcontent"); if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) { cout << "Text Content: " << **fi << endl; } else { cout << "No text entered" << endl; } cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
将下拉框数据传递到 CGI 程序
当我们有很多选项可用但只需要选择一两个时,使用下拉框。
以下是带有下拉框的表单的 HTML 代码示例 -
<form action = "/cgi-bin/cpp_dropdown.cgi" method = "post" target = "_blank"> <select name = "dropdown"> <option value = "Maths" selected>Maths</option> <option value = "Physics">Physics</option> </select> <input type = "submit" value = "Submit"/> </form>
此代码的结果是以下表单 -
以下是 C++ 程序,它将生成 cpp_dropdown.cgi 脚本以处理 Web 浏览器通过下拉框给出的输入。
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc formData; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Drop Down Box Data to CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; form_iterator fi = formData.getElement("dropdown"); if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) { cout << "Value Selected: " << **fi << endl; } cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
在 CGI 中使用 Cookie
HTTP 协议是一种无状态协议。但是对于商业网站,需要在不同页面之间维护会话信息。例如,一个用户注册在完成多个页面后结束。但是如何在所有网页之间维护用户会话信息呢?
在许多情况下,使用 Cookie 是记住和跟踪偏好、购买、佣金以及其他改善访客体验或网站统计信息所需信息的最有效方法。
工作原理
您的服务器以 Cookie 的形式向访客的浏览器发送一些数据。浏览器可能会接受 Cookie。如果接受,它将作为纯文本记录存储在访客的硬盘驱动器上。现在,当访客访问您网站上的另一个页面时,Cookie 可供检索。检索后,您的服务器就会知道/记住存储的内容。
Cookie 是 5 个可变长度字段的纯文本数据记录 -
Expires - 这显示 Cookie 将过期的日期。如果为空,则 Cookie 将在访客退出浏览器时过期。
Domain - 这显示您网站的域名。
Path - 这显示设置 Cookie 的目录或网页的路径。如果您想从任何目录或页面检索 Cookie,则此路径可以为空。
Secure - 如果此字段包含单词“secure”,则 Cookie 只能使用安全服务器检索。如果此字段为空,则不存在此类限制。
Name = Value - Cookie 以键值对的形式设置和检索。
设置 Cookie
向浏览器发送 Cookie 非常容易。这些 Cookie 将与 HTTP 标头一起发送,位于 Content-type 字段之前。假设您要将 UserID 和 Password 设置为 Cookie。因此,Cookie 设置将如下进行
#include <iostream> using namespace std; int main () { cout << "Set-Cookie:UserID = XYZ;\r\n"; cout << "Set-Cookie:Password = XYZ123;\r\n"; cout << "Set-Cookie:Domain = www.tutorialspoint.com;\r\n"; cout << "Set-Cookie:Path = /perl;\n"; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Cookies in CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; cout << "Setting cookies" << endl; cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
通过此示例,您必须已了解如何设置 Cookie。我们使用Set-Cookie HTTP 标头来设置 Cookie。
此处,可以选择设置 Cookie 属性,如 Expires、Domain 和 Path。值得注意的是,Cookie 在发送神奇行"Content-type:text/html\r\n\r\n"之前设置。
编译上述程序以生成 setcookies.cgi,并尝试使用以下链接设置 Cookie。它将在您的计算机上设置四个 Cookie -
检索 Cookie
检索所有已设置的 Cookie 很容易。Cookie 存储在 CGI 环境变量 HTTP_COOKIE 中,并且将具有以下形式。
key1 = value1; key2 = value2; key3 = value3....
以下是如何检索 Cookie 的示例。
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc cgi; const_cookie_iterator cci; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>Cookies in CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; cout << "<table border = \"0\" cellspacing = \"2\">"; // get environment variables const CgiEnvironment& env = cgi.getEnvironment(); for( cci = env.getCookieList().begin(); cci != env.getCookieList().end(); ++cci ) { cout << "<tr><td>" << cci->getName() << "</td><td>"; cout << cci->getValue(); cout << "</td></tr>\n"; } cout << "</table><\n"; cout << "<br/>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
现在,编译上述程序以生成 getcookies.cgi,并尝试获取计算机上所有可用 Cookie 的列表 -
这将生成上一节中设置的所有四个 Cookie 以及计算机上设置的所有其他 Cookie 的列表 -
UserID XYZ Password XYZ123 Domain www.tutorialspoint.com Path /perl
文件上传示例
要上传文件,HTML 表单必须将 enctype 属性设置为multipart/form-data。带有文件类型的 input 标签将创建一个“浏览”按钮。
<html> <body> <form enctype = "multipart/form-data" action = "/cgi-bin/cpp_uploadfile.cgi" method = "post"> <p>File: <input type = "file" name = "userfile" /></p> <p><input type = "submit" value = "Upload" /></p> </form> </body> </html>
此代码的结果是以下表单 -
注意 - 上述示例已故意禁用,以阻止人们在我们的服务器上上传文件。但是,您可以使用您的服务器尝试上述代码。
以下是处理文件上传的脚本cpp_uploadfile.cpp -
#include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std; using namespace cgicc; int main () { Cgicc cgi; cout << "Content-type:text/html\r\n\r\n"; cout << "<html>\n"; cout << "<head>\n"; cout << "<title>File Upload in CGI</title>\n"; cout << "</head>\n"; cout << "<body>\n"; // get list of files to be uploaded const_file_iterator file = cgi.getFile("userfile"); if(file != cgi.getFiles().end()) { // send data type at cout. cout << HTTPContentHeader(file->getDataType()); // write content at cout. file->writeToStream(cout); } cout << "<File uploaded successfully>\n"; cout << "</body>\n"; cout << "</html>\n"; return 0; }
以上示例用于将内容写入cout流,但您可以打开文件流并将上传文件的内容保存在所需位置的文件中。
希望您喜欢本教程。如果喜欢,请发送您的反馈。