C/C++编程：古老的CGI与Web开发

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-10-13 05:15 304阅读 0赞

谈到web开发，大家首先想到的PHP、JavaEE/JSP、.NET/ASP、Ruby on rails、Python的Django等等。可谓百花齐放，你一般不会想到C++和Web开发有什么关系，但其实动态网页的开发（web开发）可是在这些动态网页语言诞生之前就存在了的。所以C/C++也是可以做web开发的，它利用的技术是——CGI。

在天地初开，混沌未分之时，动态网页语言尚未出世，要实现动态网站依赖的就是CGI。谷歌/百度一下CGI，可能会出现很多名词：CGI脚本、CGI程序、CGI标准等等。其实这些都是站在不同角度来说的，CGI即Common Gateway Interface的缩写，直译为“通用网关接口”。第一次听这个名字，我也不知道是个什么鬼东西。归根结底 CGI就是一个接口协议。协议就是大家公认的一套标准（叫CGI标准也可以），比如网络协议。大家都遵守一套标准，就减少了沟通的难度。进行CGI开发，就是编写一个CGI可执行程序。其实各种语言都可以编写CGI，不但Java、Python、PHP、C\#……可以，而且Shell也可以。当然C和C++也可以。由于早期CGI很多是由Perl（脚本语言）开发的，所以CGI程序也称CGI脚本，其实这个称呼不一定准确。因为C++编译出的可执行文件同样可以是CGI。

在PHP和Java大行其道的今天，很多人看来用C++编写CGI是几乎淘汰的技术了（其实这到不然，只是比较小众罢了）。所以如果你对C/C++感兴趣或者对历史感兴趣都可以阅读本文

# 一次网页请求与响应 #

在进行网页浏览时，通常就是通过一个URL请求一个网页，然后服务器返回这个网页给浏览器。浏览器在本地解析该文件渲染成我们看到的网页。然而通常我们看到的网页不是静态网页，也就是说在服务端是没有这个网页文件，它是在网页请求的时候动车生成的，比如PHP/JSP网页。依据你请求的参数不同，所返回的内容不同。

同理，如果是请求一个CGI程序的时候（ 比如在浏览器直接输入CGI程序的URL，或者提交表单的时候发送给CGI程序），CGI程序负责解析从前段传递过来的参数，理解它的意图然后返回数据，比如返回HTML、XML或者JSON等

# 预备前端知识 #

假设你是一个C++程序员，你可能对前端不熟（OK，我也不熟），在接下来的讲述之前，你要先掌握一些预备的前端知识（尽量少讲前端），你不需要知道如何渲染出一个美轮美奂的网页，但你需要知道前、后端如何交互。前端页面如何发送数据，一个普通的HTML页面通常的做法，你只需知道如下几种：

*  form表单提交（html原生）
 *  js操纵下的表单提交
 *  js通过Ajax请求数据、

这里知讲第一种（最简单的）：

form标签的action属性的值表示的就是表单要提交的url，即表单提交一行要跳转的页面（Ajax可以达到无跳转拉取数据，刷新页面），这里action属性值的是cgi程序的url地址。（WARNNING：/ 对应的是网站根目录，而不是Linux文件系统根目录哦）。method属性表示数据请求方式，有两种：get和post。不赘述。  
![在这里插入图片描述][20210706150359314.png]  
我输入用户名jellywang，密码123456之后，点击OK按钮，即向 当前域名/cgi-bin/hello.cgi 的程序序提交了表单，并且携带参数username=jellywang。然后页面会跳转到这个cgi（就像普通网页跳转，浏览器地址栏更新一样）。

如果是get请求，那么浏览器地址栏的URL看起来像这样：localhost:/cgi-bin/hello.cgi?username=jelly&password=123456。很显然这是一种不够安全的方式，所以我们还可以使用post请求。这样地址栏就看不到这种提交的参数了。（其实post也不够安全，不鼓励直接提交明文密码的方式，本文仅作示例，安全登录不上本文重点）

# 环境变量和CGI处理 #

当前端页面通过get或者post方法向cgi程序提交了数据以后，那么接下来cgi程序该如何解析呢？答案是环境变量。无论是Linux系统或Windows系统都有环境变量的概念。Linux用户在配置很多环境的时候，都不得不在系统配置文件中和环境变量打交道。CGI程序即是通过从环境变量中取值来获得参数的。这里介绍几个环境变量（更多的请自行百度）：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
这些环境变量从何而来，是谁定义的？是Linux吗？POSIX吗？当然不是。这里就要再次声明CGI是一个接口协议，这些环境变量就属于该协议的内容，所以不论你的server所在的操作系统Linux还是Windows，也不论你的server是Apache还是Nginx，这些变量的名称和含义都是一样的。实际就是Apache/Nginx在将这些内容填充到环境变量中，而具体填充规范则来自于CGI接口协议

在C语言标准中有获取环境变量值得库函数——getenv。（头文件stdlib.h）

//比如
    chr* str = NULL;
    str = getenv("QUERY_STRING");

对于get请求，可以从环境变量QUERY\_STRING中取出字符串 username=jelly&password=123456。然后程序自己做字符串的解析操作，解析出参数的key和value。而对于post请求，则是直接通过标注输入（STDIN）来获取这个参数字符串，比如使用scanf或cin都可以。

在解析了请求、进行了相应的逻辑处理之后（比如检查用户名密码是否一致），CGI程序要向前端页面返回内容，这是通过标准输出(STDOUT)完成的，比如printf和cout，你可以返回xml，json，plain text或一个html网页等等。这一步完成的就是HTTP的响应过程，所以在返回直接的数据之前，要先输出HTTP协议的首部。比如，假设你想返回一个html网页，那么你首先要输出：

cout<<"Content-Type:text/html\n\n"<<endl;

WARNNING：这里要注意，一定要输出两个换行符（\\n）。因为HTTP协议的首部和消息实体（如HTML代码） 之间用空行分割。

后面直接cout出html代码（比如输出你刚才输入的用户名成功登陆）。前端页面就会收到这些html代码，然后浏览器就渲染成网页啦。这就是一次CGI完成的动态网页操作了。

[20210706150359314.png]: /images/20221005/ae1a0e8913ec4166b0ef467239d56bcc.png
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