CGI（通用网关接口）

公共网关接口

CGI(Common Gateway Interface) 是WWW技术中最重要的技术之一，有着不可替代的重要地位。CGI是外部应用程序（CGI程序）与Web服务器之间的接口标准，是在CGI程序和Web服务器之间传递信息的规程。CGI规范允许Web服务器执行外部程序，并将它们的输出发送给Web浏览器，CGI将Web的一组简单的静态超媒体文档变成一个完整的新的交互式媒体。

Common Gateway Interface，简称CGI。在物理上是一段程序，运行在服务器上，提供同客户端HTML页面的接口。这样说大概还不好理解。那么我们看一个实际例子：现在的个人主页上大部分都有一个留言本。留言本的工作是这样的：先由用户在客户端输入一些信息，如名字之类的东西。接着用户按一下“留言”（到目前为止工作都在客户端），浏览器把这些信息传送到服务器的CGI目录下特定的cgi程序中，于是cgi程序在服务器上按照预定的方法进行处理。在本例中就是把用户提交的信息存入指定的文件中。然后cgi程序给客户端发送一个信息，表示请求的任务已经结束。此时用户在浏览器里将看到“留言结束”的字样。整个过程结束。

功能

绝大多数的CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息，并在服务器产生相应的处理，或将相应的信息反馈给浏览器。CGI程序使网页具有交互功能。

处理步骤

⑴通过Internet把用户请求送到web服务器。

⑵web服务器接收用户请求并交给CGI程序处理。

⑶CGI程序把处理结果传送给web服务器。

⑷web服务器把结果送回到用户。

服务器配置

CGI程序不是放在服务器上就能顺利运行，如果要想使其在服务器上顺利的运行并准确的处理用户的请求，则须对所使用的服务器进行必要的设置。

配置：根据所使用的服务器类型以及它的设置把CGI程序放在某一特定的目录中或使其带有特定的扩展名。

⑴CREN格式服务器的配置：

编辑CREN格式服务器的配置文件（通常为/etc/httpd.conf）在文件中加入：Exec cgi-bin/*/home/www/cgi-bin/*.exec。命令中出现的第一个参数cgi-bin/*指出了在URL中出现的目录名字，并表示它出现在系统主机后的第一个目录中，如：http://edgar.stern.nyn.***/cgi-bin/。命令中的第二个参数表示CGI程序目录放在系统中的真实路径。

CGI目录除了可以跟网络文件放在同一目录中，也可以放在系统的其它目录中，但必须保证在你的系统中也具有同样的目录。在对服务器完成设置后，须重新启动服务器（除非HTTP服务器是用inetd启动的）。

⑵NCSA格式服务器的配置

在NCSA格式服务器上有两种方法进行设置：

①在srm.conf文件（通常在conf目录下）中加入：Script Alias/cgi-bin/cgi-bin/。Script Alias命令指出某一目录下的文件是可执行程序，且这个命令是用来执行这些程序的；此命令的两个参数与CERN格式服务器中的Exec命令的参数的含意一样。

②在srm.conf文件加入：Add type application/x-httpd-cgi.cgi。此命令表示在服务器上增加了一种新的文件类型，其后第一个参数为CGI程序的MIME类型，第二个参数是文件的扩展名，表示以这一扩展名为扩展名的文件是CGI程序。

在用上述方法之一设置服务器后，都得重新启动服务器（除非HTTP服务器是用inetd启动的）。

编写语言

CGI可以用任何一种语言编写，只要这种语言具有标准输入、输出和环境变量。对初学者来说，最好选用易于归档和能有效表示大量数据结构的语言，例如UNIX环境中：

· Perl (Practical Extraction and Report Language)

· Bourne Shell或者Tcl (Tool Command Language)

· PHP(Hypertext Preprocessor))

由于C语言有较强的平台无关性，所以也是编写CGI程序的首选。

Windows环境中：

· C和C++

由于Internet上大部分服务器使用的是UNIX操作系统，且几乎任一UNIX操作系统中都有Bourne Shell，因而后面讲述的例子中大部分是用Bourne Shell编写的。

最终Perl由于其跨操作系统、易于修改的特性成为了CGI的主流编写语言，以至于一般的“cgi程序”就是Perl程序。

环境变量列表

SERVER_NAME：运行CGI序为机器名或IP地址。

SERVER_INTERFACE：WWW服务器的类型，如：CERN型或NCSA型。

SERVER_PROTOCOL：通信协议，应当是HTTP/1.0。

SERVER_PORT：TCP端口，一般说来web端口是80。

HTTP_ACCEPT：HTTP定义的浏览器能够接受的数据类型。

HTTP_REFERER：发送表单的文件URL。（并非所有的浏览器都传送这一变量）

HTTP_USER-AGENT：发送表单的浏览器的有关信息。

GETWAY_INTERFACE：CGI程序的版本，在UNIX下为 CGI/1.1。

PATH_TRANSLATED：PATH_INFO中包含的实际路径名。

PATH_INFO：浏览器用GET方式发送数据时的附加路径。

SCRIPT_NAME：CGI程序的路径名。

QUERY_STRING：表单输入的数据，URL中问号后的内容。

REMOTE_HOST：发送程序的主机名，不能确定该值。

REMOTE_ADDR：发送程序的机器的IP地址。

REMOTE_USER：发送程序的人名。

CONTENT_TYPE：POST发送，一般为application/xwww-form-urlencoded。

CONTENT_LENGTH：POST方法输入的数据的字节数。

 

搭建C语言CGI和Apache服务器的开发环境

步骤如下：

首先，需要用到的这些工具和代码：

  • C语言编译器；
  • Apache服务器，我用的是USBWebSever中包含的Apache服务器（下载地址） ，这是个AMP服务器套装，不用安装即可使用，而本地安装的Apche服务器也可以使用；

接着，编译C语言的cgi程序。

源码如下：C CGI Example

然后，配置和启动Apache服务器。

对USBWebSever，对settings目录下的httpd.conf如下内容进行修改，如下： 

ScriptAlias /cgi-bin/ "{rootdir}/cgi-bin/"

<Directory "{rootdir}/cgi-bin">
#   AllowOverride All
#   Options None
    AllowOverride None
    Options ExecCGI
    Order allow,deny
    Allow from all
</Directory>
AddHandler cgi-script .exe .pl .cgi

修改好以后，双击USBWebSever.exe就可以启动Apache服务器了。

最后把刚才生成的cgi程序（.exe文件），复制放到上文中提到的/cgi-bin/目录下，文件名最好改成index.cgi这样的形式。对于USBWebSever，cgi-bin目录应该是root目录下的cgi-bin目录（如果没有要新建一个），不是和USBWebSever在同一目录下的cgi-bin目录。目录结构如下：

打开浏览器输入http://127.0.0.1:8080/cgi-bin/index.cgi，即可访问cgi程序。 

 

C CGI Example

index.html 

<head>
  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8" />
  <body>
    <form action="/cgi-bin/mult.cgi">
        <p>CGI表单处理：Get方法演示：输入乘数和被乘数，计算结果</p>
            M : <input name="m" size="5">
            N : <input name="n" size="5">
        <br><input type="submit" value="确定"></input></br>

    </form>

    <form action="/cgi-bin/collect.cgi" method="POST" >
        <p>CGI表单处理：Post方法演示：请输入您的留言(最多80个字符):
        <br><input name="data" size="60" maxlength="80"></br>
        <input type="SUBMIT" value="确定">
    </form> 
    
    <form action="/cgi-bin/viewdata.cgi">
        <p><input type="SUBMIT" value="察看留言">
    </form>
  </body>
</head>

mult.cgi

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
    char *data;
    long m, n;
    printf("%s", "Content-Type:text/html

");
    printf("<html>");
    printf("<head><title>乘法结果</title>");
    printf("<h3>乘法结果</h3> ");
    printf("</head><body>");
    data = getenv("QUERY_STRING");
    if (data == NULL)
        printf("<p>错误!数据没有被输入或者数据传输有问题");
    else if (sscanf(data, "m=%ld&n=%ld", &m, &n) != 2)
        printf("<p>错误!输入数据非法。表单中输入的必须是数字。");
    else
        printf("<p>%ld * %ld = %ld。", m, n, m * n);
    printf("</body></html>");
    return 0;
}

运行示例：

image

image

collect.cgi

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXLEN 80
#define EXTRA 5
 4个字节留给字段的名字"data", 1个字节留给"="
#define MAXINPUT MAXLEN+EXTRA+2
 1个字节留给换行符，还有一个留给后面的NULL
#define DATAFILE "../data/data.txt"
 要被添加数据的文件
void decode(char *src, char *last, char *dest)
{
    for (; src != last; src++, dest++)
        if (*src == '+')
            *dest = ' ';
        else if (*src == '%')
        {
            int code;
            if (sscanf(src + 1, "%2x", &code) != 1)
                code = '?';
            *dest = code;
            src += 2;
        }
        else
            *dest = *src;
    *dest = '
';
    *++dest = '';
}
int main(void)
{
    char *lenstr;
    char input[MAXINPUT], data[MAXINPUT];
    long len;
    printf("%s", "Content-Type:text/html

");
    printf("<html><head><title>Response</title>");
    printf("</head><body>");
    lenstr = getenv("CONTENT_LENGTH");
    if (lenstr == NULL || sscanf(lenstr, "%ld", &len) != 1 || len> MAXLEN)
        printf("<p>表单提交错误");
    else
    {
        FILE *f;
        fgets(input, len + 1, stdin);
        decode(input + EXTRA, input + len, data);
        f = fopen(DATAFILE, "a");
        if (f == NULL)
            printf("<p>对不起,意外错误导致系统无法保存你的留言");
        else{
            fputs(data, f);
            printf("<p>非常感谢，您的留言已被系统接收");
        }

        fclose(f);

    }

    printf("</body></html>");
    return 0;
}

运行示例：

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viewdata.cgi

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define DATAFILE "../data/data.txt"
int main(void)
{
    FILE *f = fopen(DATAFILE, "r");
    int ch;
    if (f == NULL)
    {
        printf("%s", "Content-Type:text/html

");
        printf("<P><EM>意外错误，无法打开文件</EM>");
    }
    else
    {
        printf("%s", "Content-Type:text/plain

");
        while ((ch = getc(f)) != EOF)
            putchar(ch);
        fclose(f);
    }

    return 0;
}

运行示例：

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