一、CGI概述

　　CGI(Common Gateway Interface: 公用網(wǎng)關接口)規(guī)定了Web服務器調(diào)用其他可執(zhí)行程序(CGI程 序)的接口協(xié)議標準。Web服務器通過調(diào)用CGI程序?qū)崿F(xiàn)和Web瀏覽器的交互,也就是CGI程序接受Web瀏覽器發(fā)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(wǎng)頁中表單(Form)數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)庫查詢和實現(xiàn)與傳統(tǒng)應用系統(tǒng)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(zhí)行速度快、安全性高(因為C語言程序是編譯執(zhí)行且不可被修改)等特點。

　　CGI接口標準包括標準輸入、環(huán)境變量、標準輸出三部分。
　　1.標準輸入
　　CGI程序像其他可執(zhí)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(shù)據(jù),這就是所謂的向CGI程序傳遞數(shù)據(jù)的POST方法。這意味著在操作系統(tǒng)命令行狀態(tài)可執(zhí)行CGI程序,對CGI程序進行調(diào)試。POST方法是常用的方法,本文將以此方法為例,分析CGI程序設計的方法、過程和技巧。

　　2.環(huán)境變量
操作系統(tǒng)提供了許多環(huán)境變量,它們定義了程序的執(zhí)行環(huán)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(huán)境變量,用來向CGI程序傳遞一些重要的參數(shù)。CGI的GET方法還通過 環(huán)境變量QUERY-STRING向CGI程序傳遞Form中的數(shù)據(jù)。

　　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(tài)調(diào)試CGI程序,并且得到它們的輸出。

　　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服務器隨后的輸出是以純ASCII文本的形式。請注意在這個頭信息中有兩個新行符,這是因為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(huán)境變量CONTENT-LENGTH是否存在。Web服務器在調(diào)用使用POST方法的CGI程序時設置此環(huán)境變量,它的文本值表示W(wǎng)eb服務器傳送給CGI程序的輸入中的字符數(shù)目,因此我們使用函數(shù)atoi() 將此環(huán)境變量的值轉(zhuǎn)換成整數(shù),并賦給變量n。請注意Web服務器并不以文件結束符來終止它的輸出,所以如果不檢查環(huán)境變量CONTENT-LENGTH,CGI程序就無法知道什么時候輸入結束了。

　　for (i=0;i<n;i++)
　　putchar(getchar());
　　此行從0循環(huán)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為如下幾點。
　　1.通過檢查環(huán)境變量CONTENT-LENGTH,確定有多少輸入;
　　2.循環(huán)使用getchar()或者其他文件讀函數(shù)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(shù),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,然后將輸出結果再送回給Web服務器。


二、環(huán)境變量

　　環(huán)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(shù)據(jù)給CGI程序的簡單手段,之所以稱為環(huán)境變量是因為它們是全局變量,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(huán)境變量。
　　HTTP-REFERER:調(diào)用該CGI程序的網(wǎng)頁的URL。
　　REMOTE-HOST:調(diào)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(shù)據(jù)給CGI程序時所采用的方法,分為GET和POST兩種方法。GET方法僅通過環(huán)境變量(如QUERY-STRING)傳遞數(shù)據(jù)給CGI程序,而POST方法通過環(huán)境變量和標準輸入傳遞數(shù)據(jù)給CGI程序,因此POST方法可較方便地傳遞較多的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)最后放在QUERY-STRING中,傳遞給CGI程序。
　　CONTENT-TYPE:傳遞給CGI程序數(shù)據(jù)的MIME類型,通常為″applica tion/x-www-form-url encodede″,它是從HTML Form中以POST方法傳遞數(shù)據(jù)給CGI程序的數(shù)據(jù)編碼類型,稱為URL編碼類型。
　　CONTENT-LENGTH:傳遞給CGI程序的數(shù)據(jù)字符數(shù)(字節(jié)數(shù))。
　　在C語言程序中,要訪向環(huán)境變量,可使用getenv()庫函數(shù)。例如:
　　if (getenv (″CONTENT-LENGTH″))
　　　n=atoi(getenv (″CONTENT-LENGTH″));
　　請注意程序中最好調(diào)用兩次getenv():第一次檢查是否存在該環(huán)境變量,第二次再使用該環(huán)境變量。這是因為函數(shù)getenv()在給定的環(huán)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(huán)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(shù)據(jù)以名字/值對的形式進行編碼,并發(fā)送給Web服務器,然后由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。這種格式即為URL編碼,程序中需要對其進行分析和解碼。要分析這種數(shù)據(jù)流,CGI程序必須首先將數(shù)據(jù)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=,標志著一個Form變量名字的結束;每當找到字符& ,標志著一個Form變量值的結束。請注意輸入數(shù)據(jù)的最后一個變量的值不以&結束。
　　一旦名字/值對分解后,還必須將輸入中的一些特殊字符轉(zhuǎn)換成相應的ASCII字符。這些特殊字符是:
　　+:將+轉(zhuǎn)換成空格符;
　　%xx:用其十六進制ASCII碼值表示的特殊字符。根據(jù)值xx將其轉(zhuǎn)換成相應的ASCII字符。
　　對Form變量名和變量值都要進行這種轉(zhuǎn)換。下面是一個對Form數(shù)據(jù)進行分析并將結果回送給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(shù),并循環(huán)檢查每一個字符。當發(fā)現(xiàn)字符為&時,意味著一個名字/值對的結束,程序輸出一個空行;當發(fā)現(xiàn)字符為+時,將它轉(zhuǎn)換成空格; 當發(fā)現(xiàn)字符為%時,意味著一個兩字符的十六進制值的開始,調(diào)用htoi()函數(shù)將隨后的兩個字符轉(zhuǎn)換為相應的ASCII字符;當發(fā)現(xiàn)字符為=時,意味著一個名字/值對的名字部分的結束,并將它轉(zhuǎn)換成字符:。最后將轉(zhuǎn)換后的字符輸出給Web服務器。


四、產(chǎn)生HTML輸出

　　CGI程序產(chǎn)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(jīng)看到怎樣使用MIME頭信息″Content type :text/plain\n\n″和printf()、put char()等函數(shù)調(diào)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頭信息后必須有一個空行。一旦發(fā)送這個MIME頭信息給We b服務器后,Web瀏覽器將認為隨后的文本輸出為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(diào)用。也就是說,我們可以在CGI程序中動態(tài)產(chǎn)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(shù)來產(chǎn)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后斜字符\, 這是因為整個HTML代碼串已經(jīng)在雙引號內(nèi),所以HTML代碼串中的雙引號符必須用一個后斜字符\來轉(zhuǎn)義。


五、結束語

　　本文詳細分析了用C語言進行CGI程序設計的方法、過程和技巧。C語言的CGI程序雖然執(zhí)行速度快、可靠性高,但是相對于Perl語言來說,C語言缺乏強有力的字符串處理能力,因此在實際應用中,應根據(jù)需 要和個人愛好來選擇合適的CGI程序設計語言。