上一节:

  C++ Web编程

  • 什么是CGI？

    通用网关接口（CGI）是一组标准，这些标准定义了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定义CGI如下-
    • 通用网关接口（CGI）是外部网关程序与信息服务器（例如HTTP服务器）接口的标准。
    • 当前版本是CGI/1.1，CGI/1.2正在开发中。

  • 网页浏览

    为了理解CGI的概念，让我们看看单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服务器并要求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，否则发送一条错误消息，指示您请求了错误的文件。
    • Web浏览器从Web服务器获取响应，并根据收到的响应显示收到的文件或错误消息。
    但是，可以通过以下方式设置HTTP服务器：无论何时请求某个目录中的文件，都不会发回该文件。而是将其作为程序执行，并将程序产生的输出发送回浏览器进行显示。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服务器和客户端进行交互。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

  • 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，并且已将其配置为处理CGI程序。HTTP服务器要执行的所有CGI程序都保存在预先配置的目录中。该目录称为CGI目录，按照约定，其命名为/var/www/cgi-bin。按照惯例，CGI文件的扩展名为.cgi，尽管它们是C++可执行文件。默认情况下，Apache Web Server配置为在/var/www/cgi-bin中运行CGI程序。如果要指定任何其他目录来运行CGI脚本，则可以在httpd.conf文件中修改以下部分- 
    
<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，我假设您已经成功启动并运行了Web Server，并且能够运行任何其他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;
}
    编译以上代码，并将可执行文件命名为cplusplus.cgi。该文件被保存在/var/www/cgi-bin目录中，并且具有以下内容。在运行CGI程序之前，请确保使用chmod 755 cplusplus.cgi UNIX命令使文件具有更改模式让其具备执行权限，以使文件可执行。
    上面的C++程序是一个简单的程序，它将其输出写入STDOUT文件（即屏幕）。有一个重要的额外功能可用，即第一行打印Content-type：text/html\r\n\r\n。该行发送回浏览器，并指定要在浏览器屏幕上显示的内容类型。现在您必须已经了解了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）进行交互以交换信息。

  • HTTP头

    行content-type:text/html\r\n\r\n是HTTP头的一部分，发送到浏览器以理解内容。所有的HTTP头将在以下形式− 
    
Content-type: text/html\r\n\r\n
    其他几个重要的HTTP标头，在CGI编程中将经常使用。
    头 描述
    Content-type: 定义返回文件格式的MIME字符串。例子是的content-type:text/html。
    Expires: Date 信息失效的日期。浏览器应该使用它来决定何时需要刷新页面。有效的日期字符串的格式应该是1998年1月01日12:00:00 GMT。
    Location: URL 应该返回的URL，而不是请求的URL。您可以使用此文件将请求重定向到任何文件。
    Last-modified: Date 资源最后一次修改的日期。
    Content-length: N 返回的数据的长度(以字节为单位)。浏览器使用这个值来报告一个文件的估计下载时间。
    Set-Cookie: String 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。
    环境变量 描述
    CONTENT_TYPE 内容的数据类型，当客户端向服务器发送附加内容时使用。例如文件上传等。
    CONTENT_LENGTH 仅对POST请求可用的查询信息的长度。
    HTTP_COOKIE 以键和值对的形式返回设置好的cookie。
    HTTP_USER_AGENT 用户代理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。
    PATH_INFO CGI脚本的路径。
    QUERY_STRING 与GET方法请求一起发送的url编码信息。
    REMOTE_ADDR 发出请求的远程主机的IP地址。这对于日志记录或身份验证非常有用。
    REMOTE_HOST 发出请求的主机的完全限定名。如果此信息不可用，则可以使用REMOTE_ADDR获取IR地址。
    REQUEST_METHOD 用于发出请求的方法。最常见的方法是GET和POST。
    SCRIPT_FILENAME CGI脚本的完整路径。
    SCRIPT_NAME CGI脚本的名称。
    SERVER_NAME 服务器的主机名或IP地址。
    SERVER_SOFTWARE 服务器正在运行的软件的名称和版本
    这是一个小的CGI程序，列出了所有CGI变量。 
    
#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

    对于真实的示例，您将需要通过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，并按照以下步骤安装该库- 
    
$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” 中查看可用的相关文档。

  • GET和POST方法

    当您需要将一些信息从浏览器传递到Web服务器，最后传递给CGI程序时，您肯定遇到过很多情况。浏览器最经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。
    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？分隔。字符如下- 
    
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，它会产生一个长字符串，出现在浏览器的Location:box中。如果您有密码或其他敏感信息要传递给服务器，请不要使用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。当使用GET方法时，信息通过QUERY_STRING http头传递，并将在您的CGI程序中通过QUERY_STRING环境变量访问。您可以通过将键和值对与任何URL连接起来来传递信息，也可以使用HTML<form>标记使用GET方法传递信息。

  • 简单的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浏览器给出的输入。我们将使用C++ CGI库，它使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，如下编译上述程序： 
    
$g++ -o cpp_get.cgi cpp_get.cpp -lcgicc
    生成cpp_get.cgi并将其放在您的CGI目录中，然后尝试使用以下链接进行访问-/cgi-bin/cpp_get.cgi?first_name=ZARA&last_name=ALI这将产生以下结果- 
    
First name: ZARA 
Last name: ALI

  • 简单的FORM示例：GET方法

    这是一个简单的示例，该示例使用HTML FORM和Submit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>

  • 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。这将以与GET方法完全相同的方式打包信息，但不是在?之后将其作为文本字符串发送。在网址中将其作为单独的消息发送。该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。让我们以与上述相同的示例为例，它使用HTML FORM和Submit按钮传递两个值，但是这次使用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>

  • 将复选框数据传递到CGI程序

    当需要选择多个选项时，将使用复选框。 这是带有两个复选框的表单的示例HTML代码- 
    
<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>
    下面是C++程序，它将生成cpp_checkbox.cgi脚本来处理Web浏览器通过复选框按钮提供的输入。 
    
#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。 这是带有两个单选按钮的表单的示例HTML代码- 
    
<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>
    下面是C++程序，它将生成cpp_radiobutton.cgi脚本来处理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;
}
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