日期:2011-03-22 16:16:00 来源:本站整理
用C++写的CGI程序[Java编程]
本文“用C++写的CGI程序[Java编程]”是由七道奇为您精心收集,来源于网络转载,文章版权归文章作者所有,本站不对其观点以及内容做任何评价,请读者自行判断,以下是其具体内容:
经过前面的学习,大家应当可以按按例子用ANSI C为自己的服务器写出CGI程序.之所以选用ANSI C,是因为它几近到处可见,是最风行的C语言尺度.当然,目前的C++也非常风行了,分外是采取GNU C++编译器(g++)情势的那一些(注释④).可从网上很多地方免费下载g++,并且可选用几近全部平台的版本(普通与Linux那样的操作系统配套供应,且已预先安装好).正如大家行将看到的那样,从CGI程序可得到面向对象程序计划的很多好处.
④:GNU的全称是“Gnu's Not Unix”.这最早是由“安闲软件基金会”(FSF)负责开辟的一个项目,努力于用一个免费的版本代替原有的Unix操作系统.目前的Linux仿佛正在做前人没有做到的事情.但GNU工具在Linux的开辟中扮演了至关重要的角色.事实上,Linux的整套软件包附带了数目非常多的GNU组件.
为避免第一次就提出过量的新概念,这个程序并未打算成为一个“纯”C++程序;有些代码是用普通C写成的——固然还可选用C++的一些替用情势.但这并非个突出的问题,因为该程序用C++制作最大的好处就是可以成立类.在解析CGI信息的时刻,由于我们最关心的是字段的“名称/值”对,所以要用一个类(Pair)来代表单个名称/值对;另一个类(CGI_vector)则将CGI字串自动解析到它会包容的Pair对象里(作为一个vector),这样便可在有空的时刻把每个Pair(对)都取出来.
这个程序同时也非常风趣,因为它演示了C++与Java相比的很多优缺陷.大家会看到一些类似的东西;比方class关键字.拜候掌握利用的是完好相同的关键字public和private,但用法却有所差别.它们掌握的是一个块,而非单个办法或字段(也就是说,假如指定private:,后续的每个定义都具有private属性,直到我们再指定public:为止).别的在成立一个类的时刻,全部定义都自动默许为private.
在这儿利用C++的一个缘由是要操纵C++“尺度模板库”(STL)供应的便利.至少,STL包含了一个vector类.这是一个C++模板,可在编译期间举行配置,令其只包容一种特定范例的对象(这里是Pair对象).和Java的Vector差别,假如我们试图将除Pair对象之外的任何东西置入vector,C++的vector模板城市造成一个编译期错误;而Java的Vector可以照单全收.并且从vector里取出什么东西的时刻,它会自动成为一个Pair对象,毋需举行造型处理.所以查抄在编译期举行,这使程序显得更为“结实”.此外,程序的运行速度也可以加快,因为没有必要举行运行期间的造型.vector也会过载operator[],所以可以操纵非常便利的语法来提取Pair对象.vector模板将在CGI_vector成立时利用;在当时,大家便可以领会到如此简短的一个定义竟然储藏有那么宏大的能量.
若提到缺陷,就一定不要忘掉Pair在下列代码中定义时的复杂程度.与我们在Java代码中看到的相比,Pair的办法定义要多得多.这是由于C++的程序员必须提早知道若何用副本构建器掌握复制历程,并且要用过载的operator=完成赋值.正如第12章注释的那样,我们有时也要在Java中考虑一样的事情.但在C++中,几近一刻都不能放松对这些问题的关注.
这个项目首先成立一个可以反复利用的部份,由C++头文件中的Pair和CGI_vector构成.从技术角度看,确切不该把这些东西都塞到一个头文件里.但就目前的例子来说,这样做不会造成任何方面的侵害,并且更具有Java气势,所以大家阅读理解代码时要显得轻松一些:
//: CGITools.h // Automatically extracts and decodes data // from CGI GETs and POSTs. Tested with GNU C++ // (available for most server machines). #include <string.h> #include <vector> // STL vector using namespace std; // A class to hold a single name-value pair from // a CGI query. CGI_vector holds Pair objects and // returns them from its operator[]. class Pair { char* nm; char* val; public: Pair() { nm = val = 0; } Pair(char* name, char* value) { // Creates new memory: nm = decodeURLString(name); val = decodeURLString(value); } const char* name() const { return nm; } const char* value() const { return val; } // Test for "emptiness" bool empty() const { return (nm == 0) || (val == 0); } // Automatic type conversion for boolean test: operator bool() const { return (nm != 0) && (val != 0); } // The following constructors & destructor are // necessary for bookkeeping in C++. // Copy-constructor: Pair(const Pair& p) { if(p.nm == 0 || p.val == 0) { nm = val = 0; } else { // Create storage & copy rhs values: nm = new char[strlen(p.nm) + 1]; strcpy(nm, p.nm); val = new char[strlen(p.val) + 1]; strcpy(val, p.val); } } // Assignment operator: Pair& operator=(const Pair& p) { // Clean up old lvalues: delete nm; delete val; if(p.nm == 0 || p.val == 0) { nm = val = 0; } else { // Create storage & copy rhs values: nm = new char[strlen(p.nm) + 1]; strcpy(nm, p.nm); val = new char[strlen(p.val) + 1]; strcpy(val, p.val); } return *this; } ~Pair() { // Destructor delete nm; // 0 value OK delete val; } // If you use this method outide this class, // you're responsible for calling 'delete' on // the pointer that's returned: static char* decodeURLString(const char* URLstr) { int len = strlen(URLstr); char* result = new char[len + 1]; memset(result, len + 1, 0); for(int i = 0, j = 0; i <= len; i++, j++) { if(URLstr[i] == '+') result[j] = ' '; else if(URLstr[i] == '%') { result[j] = translateHex(URLstr[i + 1]) * 16 + translateHex(URLstr[i + 2]); i += 2; // Move past hex code } else // An ordinary character result[j] = URLstr[i]; } return result; } // Translate a single hex character; used by // decodeURLString(): static char translateHex(char hex) { if(hex >= 'A') return (hex & 0xdf) - 'A' + 10; else return hex - '0'; } }; // Parses any CGI query and turns it // into an STL vector of Pair objects: class CGI_vector : public vector<Pair> { char* qry; const char* start; // Save starting position // Prevent assignment and copy-construction: void operator=(CGI_vector&); CGI_vector(CGI_vector&); public: // const fields must be initialized in the C++ // "Constructor initializer list": CGI_vector(char* query) : start(new char[strlen(query) + 1]) { qry = (char*)start; // Cast to non-const strcpy(qry, query); Pair p; while((p = nextPair()) != 0) push_back(p); } // Destructor: ~CGI_vector() { delete start; } private: // Produces name-value pairs from the query // string. Returns an empty Pair when there's // no more query string left: Pair nextPair() { char* name = qry; if(name == 0 || *name == '\0') return Pair(); // End, return null Pair char* value = strchr(name, '='); if(value == 0) return Pair(); // Error, return null Pair // Null-terminate name, move value to start // of its set of characters: *value = '\0'; value++; // Look for end of value, marked by '&': qry = strchr(value, '&'); if(qry == 0) qry = ""; // Last pair found else { *qry = '\0'; // Terminate value string qry++; // Move to next pair } return Pair(name, value); } }; ///:~
在#include语句后,可看到有一行是:
using namespace std;
C++中的“命名空间”(Namespace)办理了由Java的package负责的一个问题:将库名躲藏起来.std命名空间引用的是尺度C++库,而vector就在这个库中,所以这一行是必须的.
Pair类表面看非常简单,只是包容了两个(private)字符指针罢了——一个用于名字,另一个用于值.默许构建器将这两个指针简单地设为零.这是由于在C++中,对象的内存不会自动置零.第二个构建器调用办法decodeURLString(),在新分配的堆内存中生成一个解码过后的字串.这个内存区域必须由对象负责管理及排除,这与“破坏器”中见到的相同.name()和value()办法为相关的字段产生只读指针.操纵empty()办法,我们查询Pair对象它的某个字段能否为空;返回的后果是一个bool——C++内建的基本布尔数据范例.operator bool()利用的是C++“运算符过载”的一种特别情势.它答应我们掌握自动范例转换.假若有一个名为p的Pair对象,并且在一个本来但愿是布尔后果的表达式中利用,比方if(p){//...,那么编译器能辨别出它有一个Pair,并且需求的是个布尔值,所以自动调用operator bool(),举行必要的转换.
接下来的三个办法属于通例编码,在C++中成立类时必须用到它们.按照C++类采取的所谓“经典情势”,我们必须定义必要的“原始”构建器,以及一个副本构建器和赋值运算符——operator=(以及破坏器,用于排除内存).之所以要作这样的定义,是由于编译器会“默默”地调用它们.在对象传入、传出一个函数的时刻,需求调用副本构建器;而在分配对象时,需求调用赋值运算符.只有真正掌握了副本构建器和赋值运算符的工作原理,才能在C++里写出真正“结实”的类,但这需求需求一个对比艰苦的历程(注释⑤).
⑤:我的《Thinking in C++》(Prentice-Hall,1995)用了一整章的地方来谈论这个主题.若需更多的帮忙,请务必看看那一章.
只要将一个对象按值传入或传出函数,就会自动调用副本构建器Pair(const Pair&).也就是说,关于预备为其制作一个完好副本的那个对象,我们不预备在函数框架中传送它的地址.这并非Java供应的一个选项,由于我们只能传送句柄,所以在Java里没有所谓的副本构建器(假如想制作一个本地副本,可以“克隆”那个对象——利用clone(),拜见第12章).近似地,假如在Java里分配一个句柄,它会简单地复制.但C++中的赋值意味着整个对象城市复制.在副本构建器中,我们成立新的存储空间,并复制原始数据.但关于赋值运算符,我们必须在分配新存储空间之前释放老存储空间.我们要见到的大概是C++类最复杂的一种情形,但那恰是Java的支持者们论证Java比C++简单得多的有力证据.在Java中,我们可以安闲传送句柄,善后工作则由垃圾汇集器负责,所以可以轻松很多.
但事情并没有完.Pair类为nm和val利用的是char*,最复杂的情形主如果环绕指针展开的.假如用较时髦的C++ string类来替换char*,事情就要变得简单得多(当然,并非全部编译器都供应了对string的支持).那么,Pair的第一部份看起来就象下面这样:
class Pair { string nm; string val; public: Pair() { } Pair(char* name, char* value) { nm = decodeURLString(name); val = decodeURLString(value); } const char* name() const { return nm.c_str(); } const char* value() const { return val.c_str(); } // Test for "emptiness" bool empty() const { return (nm.length() == 0) || (val.length() == 0); } // Automatic type conversion for boolean test: operator bool() const { return (nm.length() != 0) && (val.length() != 0); }
(此外,对这个类decodeURLString()会返回一个string,而不是一个char*).我们不一定义副本构建器、operator=大概破坏器,因为编译器已帮我们做了,并且做得非常好.但即便有些事情是自动举行的,C++程序员也必须理解副本构建以及赋值的细节.
Pair类剩下的部份由两个办法构成:decodeURLString()以及一个“帮忙器”办法translateHex()——将由decodeURLString()利用.注意translateHex()并不能防备用户的恶意输入,比方“%1H”.分配好充足的存储空间后(必须由破坏器释放),decodeURLString()就会此中遍历,将全部“+”都换成一个空格;将全部十六进制代码(以一个“%”打头)换成对应的字符.
CGI_vector用于解析和包容整个CGI GET号令.它是从STL vector里担当的,后者例示为包容Pair.C++中的担当是用一个冒号表示,在Java中则要用extends.此外,担当默许为private属性,所以几近必定需求用到public关键字,就象这样做的那样.大家也会发现CGI_vector有一个副本构建器以及一个operator=,但它们都声明成private.这样做是为了避免编译器同步两个函数(假如不自己声明它们,二者就会同步).但这同时也禁止了客户程序员按值大概通过赋值传送一个CGI_vector.
CGI_vector的工作是获得QUERY_STRING,并把它解析成“名称/值”对,这需求在Pair的帮忙下完成.它首先将字串复制到本地分配的内存,并用常数指针start跟踪起始地址(稍后会在破坏器顶用于释放内存).随后,它用自己的nextPair()办法将字串解析成原始的“名称/值”对,各个对之间用一个“=”和“&”标记脱离.这些对由nextPair()传送给Pair构建器,所以nextPair()返回的是一个Pair对象.随后用push_back()将该对象加入vector.nextPair()遍历完好个QUERY_STRING后,会返回一个零值.
目前基本工具已定义好,它们可以简单地在一个CGI程序中利用,就象下面这样:
//: Listmgr2.cpp // CGI version of Listmgr.c in C++, which // extracts its input via the GET submission // from the associated applet. Also works as // an ordinary CGI program with HTML forms. #include <stdio.h> #include "CGITools.h" const char* dataFile = "list2.txt"; const char* notify = "Bruce@EckelObjects.com"; #undef DEBUG // Similar code as before, except that it looks // for the email name inside of '<>': int inList(FILE* list, const char* emailName) { const int BSIZE = 255; char lbuf[BSIZE]; char emname[BSIZE]; // Put the email name in '<>' so there's no // possibility of a match within another name: sprintf(emname, "<%s>", emailName); // Go to the beginning of the list: fseek(list, 0, SEEK_SET); // Read each line in the list: while(fgets(lbuf, BSIZE, list)) { // Strip off the newline: char * newline = strchr(lbuf, '\n'); if(newline != 0) *newline = '\0'; if(strstr(lbuf, emname) != 0) return 1; } return 0; } void main() { // You MUST print this out, otherwise the // server will not send the response: printf("Content-type: text/plain\n\n"); FILE* list = fopen(dataFile, "a+t"); if(list == 0) { printf("error: could not open database. "); printf("Notify %s", notify); return; } // For a CGI "GET," the server puts the data // in the environment variable QUERY_STRING: CGI_vector query(getenv("QUERY_STRING")); #if defined(DEBUG) // Test: dump all names and values for(int i = 0; i < query.size(); i++) { printf("query[%d].name() = [%s], ", i, query[i].name()); printf("query[%d].value() = [%s]\n", i, query[i].value()); } #endif(DEBUG) Pair name = query[0]; Pair email = query[1]; if(name.empty() || email.empty()) { printf("error: null name or email"); return; } if(inList(list, email.value())) { printf("Already in list: %s", email.value()); return; } // It's not in the list, add it: fseek(list, 0, SEEK_END); fprintf(list, "%s <%s>;\n", name.value(), email.value()); fflush(list); fclose(list); printf("%s <%s> added to list\n", name.value(), email.value()); } ///:~
alreadyInList()函数与前一个版本几近是完好相同的,只是它假定全部电子信件地址都在一个“<>”内.
在利用GET办法时(通过在FORM指导号令的METHOD标志内部设置,但这在这里由数据发送的方法掌握),Web服务器会汇集位于“?”背面的全部信息,并把它们置入环境变量QUERY_STRING(查询字串)里.所认为了读取那些信息,必须得到QUERY_STRING的值,这是用尺度的C库函数getnv()完成的.在main()中,注意对QUERY_STRING的解析有多么简单:只需把它传送给用于CGI_vector对象的构建器(名为query),剩下的全部工作城市自动举行.从这时开始,我们便可以从query中取出名称和值,把它们当作数组对待(这是由于operator[]在vector里已经过载了).在调试代码中,大家可看到这一切是若何运作的;调试代码封装在预处理器指导号令#if defined(DEBUG)和#endif(DEBUG)之间.
目前,我们急迫需求掌握一些与CGI有关的东西.CGI程序用两个方法之一传送它们的输入:在GET履行期间通过QUERY_STRING传送(目前用的这种方法),大概在POST期间通过尺度输入.但CGI程序通过尺度输动身送自己的输出,这普通是用C程序的printf()号令实现的.那么这个输出到那边去了呢?它回到了Web服务器,由服务器决意该若何处理它.服务器作出决意的根据是content-type(内容范例)头数据.这意味着假定content-type头不是它看到的第一件东西,就不知道该若何处理收到的数据.因此,我们无论若何也要使全部CGI程序都从content-type头开始输出.
在目前这种情形下,我们但愿服务器将全部信息都直接反馈回客户程序(亦即我们的程序片,它们正在等候给自己的答复).信息应当原封不动,所以content-type设为text/plain(纯文本).一旦服务器看到这个头,就会将全部字串都直接发回给客户.所以每个字串(三个用于出错条件,一个用于成功的加入)城市返回程序片.
我们用相同的代码增添电子信件名称(用户的姓名).但在CGI脚本的情形下,并不存在无限循环——程序只是简单地呼应,然后就中止.每次有一个CGI恳求到达时,程序城市启动,对那个恳求作出反映,然后自行关闭.所以CPU不大概陷入空等候的尴尬地步,只有启动程序和翻开文件时才存在性能上的隐患.Web服务器对CGI恳求举行掌握时,它的开销会将这种隐患减轻到最低程度.
这种计划的另一个好处是由于Pair和CGI_vector都得到了定义,大大都工作都帮我们自动完成了,所以只需改正main()便可轻松成立自己的CGI程序.固然小服务程序(Servlet)终究会变得越来越风行,但为了成立快速的CGI程序,C++仍旧显得非常便利.
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