主函数
1.服务器端初始化:
创建socket => 设置端口复用 => 绑定socket与服务器地址 => 如果未指定端口,动态分配 => 监听
int on = 1;unsigned int port = 4000;struct sockaddr_in name;int lfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); //创建socketmemset(&name, 0, sizeof(name)); //初始化namename.sin_family = AF_INET;name.sin_port = htons(*port);name.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) //端口复用bind(lfd, (struct sockaddr *)&name, sizeof(name))if (*port == 0) { //动态分配端口 socklen_t namelen = sizeof(name); getsockname(lfd, (struct sockaddr *)&name, &namelen); *port = ntohs(name.sin_port);}listen(httpd, 5);
2.服务器阻塞等待客户端连接,一旦连接,开辟一个线程并执行对应响应函数:
while(1) { client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_name, &client_name_len); printf("received from %s at PORT %d\n", inet_ntop(AF_INET, &client_name.sin_addr, str, sizeof(str)), ntohs(client_name.sin_port)); pthread_create(&newthread , NULL, (void *)accept_request, (void *)(intptr_t)client_sock);}
响应函数
1.获取请求方法:
上图所示是一个http请求的报文格式,请求方法是指上图中请求行中第一个字段。
int i = 0; char buf[1024];char method[255];/*get_line返回获取到的字节数*/int numchars = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf)); /*不为空,以及未到达上限,将buf中Get或Post拷贝进method*/while (!isspace((int)buf[i]) && (i < sizeof(method) - 1)) { method[i] = buf[i]; i++;}method[i] = '\0';
注意:如果既不是post也不是get请求,报错退出;另外值得注意的是报文中的空格值为"rn"。
2.获取url:
上图所示是一个常见的URL,而请求行中的url指的是上图resource path,在请求头部中会包含host字段。
int j = i;i = 0;char url[255];while (isspace((int)buf[j]) && (j < numchars)) j++; //跳过空格/*取出报文头的url,该url不包含host*/while (!isspace((int)buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1) && (j < numchars)) { url[i] = buf[j]; i++; j++;}url[i] = '\0';
3.设置cgi值(可以理解为一个标志位):
- 如果是post请求, cgi=1;
- 如果是带参数的get请求, cgi=1, 并使用一个指针指向参数;
- 如果url指向的地址是可执行文件, cgi=1;
- 其余情况cgi=0;
4.组合url,让其指向服务器上的一个绝对路径(path),如果path是一个目录(文件夹),修改path指向默认的主页地址,path = host+url。
5.使用stat函数绑定path:
失败,即路径错误,将剩余请求内容读出并丢弃,返回404错误;
成功,若cgi != 1 (get无参请求), 直接将path内容读出并send回客户端;若**cgi == 1, 执行cgi脚本,函数参数:client_sock, path, method, query(get请求的请求参数)。
cgi脚本函数
1.什么是cgi:
带有参数的get请求,和post请求,服务器没有办法简单的返回文件的内容,服务器需要将对应的的页面找出来,再send给客户端。这个就需要cgi来帮忙,cgi可以理解为是服务器端可执行的小脚本。服务器收到这个请求之后,执行.cgi文件,这个文件是提前写好了,专门来处理这样的请求,然后得到相应的网页数据,再send给客户端。
2.判断是什么请求:
get: 读出剩余报文请求头内容并丢弃,直到遇到两个换行符,后面再读就是请求数据;
post: 读报文请求头部中的content-length字段,判断是否有有效内容,该字段的值为post请求的数据长度。
//post请求,获取请求主体数据长度int numchars = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf)) { /*Content-Length:这个字符串一共长为15位, 所以取出头部一句后,将第16位设置结束符, 进行比较,第16位置为结束*/ buf[15] = '\0'; if (strcasecmp(buf, "Content-Length:") == 0) content_length = atoi(&(buf[16])); numchars = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf)); //剩余头内容读出丢弃}if (content_length == -1) { bad_request(client); return;}
3.创建两个管道并fork:
pipe(cgi_output); //输出pipe(cgi_input); //输入pid = fork(); //创建进程
4.子进程:
- 关闭输出读端,输入写端;
- 复制输出读端到stdout, 复制输入读端到stdin;
- 配置cgi环境变量;
- execl执行请求地址。
char meth_env[255];char query_env[255];char length_env[255];dup2(cgi_output[1], STDOUT); //复制输出读端到stdoutdup2(cgi_input[0], STDIN); //复制输入读端到stdinclose(cgi_output[0]); //输出读close(cgi_input[1]); //输入写//CGI环境变量sprintf(meth_env, "REQUEST_METHOD=%s", method);putenv(meth_env);if (strcasecmp(method, "GET") == 0) { //get请求 sprintf(query_env, "QUERY_STRING=%s", query_string); putenv(query_env);}else { //post请求 sprintf(length_env, "CONTENT_LENGTH=%d", content_length); putenv(length_env);}execl(path, NULL);exit(0); //子进程退出
5.父进程:
- 关闭输出写端,输出读端;
- 如果是post请求,接收post内容,并写进输入写端;
- 循环读输入读端的数据,send给客户端。
close(cgi_output[1]); //输出写close(cgi_input[0]); //输入读if(strcasecmp(method, "POST") == 0) { //通过cgi_input[1](写端)写入到CGI的标准输入 for (int i = 0; i < content_length; i++) { recv(client_sock, &c, 1, 0); write(cgi_input[1], &c, 1); }}//读取CGI的标准输出,发送到客户端while (read(cgi_output[0], &c, 1) > 0) send(client_sock, &c, 1, 0);close(cgi_output[0]);close(cgi_input[1]);waitpid(pid, &status, 0);
其他重要函数
1.get_line:读取一行数据
int get_line(int sock, char *buf, int size){ int n; int i = 0; char c = '\0'; while ((i < size - 1) && (c != '\n')) { //从sock中读取一个字节 n = recv(sock, &c, 1, 0); if (n > 0) { // 将 \r\n 或 \r 转换为'\n' if (c == '\r') { // 读到了'\r'就再预读一个字节 n = recv(sock, &c, 1, MSG_PEEK); // 如果读取到的是'\n',就读取,否则c='\n' if ((n > 0) && (c == '\n')) recv(sock, &c, 1, 0); else c = '\n'; } // 读取数据放入buf buf[i] = c; i++; } else c = '\n'; } buf[i] = '\0'; return(i); // 返回写入buf的字节数}
注意事项
- index.html必须没有执行权限,否则不能显示内容,可通过chmod 600 index.html更改。
- 编译gcc server.c -o server -lpthread
- 完整代码请请访问github