C语言Tinyhttpd服务器源码剖析
作者:BruceChen7
简介
Tinyhttpd是一个不到500行的简单http服务器。
Makefile解析
all: httpd client LIBS = -lpthread #-lsocket httpd: httpd.c gcc -g -W -Wall $(LIBS) -o $@ $< client: simpleclient.c gcc -W -Wall -o $@ $< clean: rm httpd
Makefile非常简单,定义了两个编译目标httpd(服务器程序)、客户端程序。
startup函数
这个函数意图比较明显,就是根据提供的端口号显示创建listen fd,而该listen fd是阻塞的。目前对SO_REUSEADDR选项还不是很清楚。
int startup(u_short port) { int httpd = 0; int on = 1; struct sockaddr_in name; httpd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (httpd == -1) error_die("socket"); memset(&name, 0, sizeof(name)); name.sin_family = AF_INET; name.sin_port = htons(*port); name.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 将套接字设置SO_REUSEADDR选项。 if ((setsockopt(httpd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on))) < 0) { error_die("setsockopt failed"); } if (bind(httpd, (struct sockaddr *)&name, sizeof(name)) < 0) { error_die("bind"); } // 端口号为0,那么就动态的分配端口 if (*port == 0) { socklen_t namelen = sizeof(name); if (getsockname(httpd, (struct sockaddr *)&name, &namelen) == -1) error_die("getsockname"); *port = ntohs(name.sin_port); } if (listen(httpd, 5) < 0) error_die("listen"); return(httpd); }
getsockname
这个函数用来查看OS动态给socket分配的端口信息等。
accept_request
创建listen fd之后,然后程序直接在本进程中accept,创建accept fd,然后来处理HTTP 请求。
void accept_request(void *arg) { // intptr_t 什么时候用到不是很清楚。 int client = (intptr_t)arg; // bug 解决:client值无效 client = *(int *) arg char buf[1024]; size_t numchars; char method[255]; char url[255]; char path[512]; size_t i, j; struct stat st; int cgi = 0; char *query_string = NULL; // 读取当前客户端发送而来的一行 numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf)); i = 0; j = 0; // 首先获取方法名称 while (!ISspace(buf[i]) && (i < sizeof(method) - 1)) { method[i] = buf[i]; i++; } j=i; method[i] = '\0'; // 如果不是GET 方法那么就直接返回GET没有实现 // 直接返回 if (strcasecmp(method, "GET") && strcasecmp(method, "POST")) { unimplemented(client); return; } // 如果是POST方法那么 if (strcasecmp(method, "POST") == 0) cgi = 1; i = 0; while (ISspace(buf[j]) && (j < numchars)) j++; while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1) && (j < numchars)) { url[i] = buf[j]; i++; j++; } // url[i] = '\0'; if (strcasecmp(method, "GET") == 0) { query_string = url; while ((*query_string != '?') && (*query_string != '\0')) query_string++; if (*query_string == '?') { cgi = 1; *query_string = '\0'; query_string++; } } sprintf(path, "htdocs%s", url); if (path[strlen(path) - 1] == '/') strcat(path, "index.html"); if (stat(path, &st) == -1) { while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf)) /* read & discard headers */ numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf)); not_found(client); } else { if ((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR) strcat(path, "/index.html"); if ((st.st_mode & S_IXUSR) || (st.st_mode & S_IXGRP) || (st.st_mode & S_IXOTH) ) cgi = 1; if (!cgi) serve_file(client, path); else // 执行CGI脚本 execute_cgi(client, path, method, query_string); } close(client); }
我们通过nc来调试 nc 127.0.0.1 4000
因为fafafafa是乱输入的,所以不支持该方法,上述是httpd返回的值。其执行流程如下:
下面是一个完整是GET一个完整的HTTP报文头部字段,返回的是htocs下的index文件信息。
execute_cgi 解析
在POST请求下,或者是GET请求,但有查询参数或请求资源为可执行程序下,execute_cgi将会被调用。
void execute_cgi(int client, const char *path, const char *method, const char *query_string) { char buf[1024]; int cgi_output[2]; int cgi_input[2]; pid_t pid; int status; int i; char c; int numchars = 1; int content_length = -1; buf[0] = 'A'; buf[1] = '\0'; if (strcasecmp(method, "GET") == 0) { // 丢保其它报文头部字段 while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf)) /* read & discard headers */ numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf)); } else if (strcasecmp(method, "POST") == 0) { numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf)); while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf)){ buf[15] = '\0'; if (strcasecmp(buf, "Content-Length:") == 0) content_length = atoi(&(buf[16])); numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf)); } if (content_length == -1) { bad_request(client); return; } } else/*HEAD or other*/ { } if (pipe(cgi_output) < 0) { cannot_execute(client); return; } if (pipe(cgi_input) < 0) { cannot_execute(client); return; } if ( (pid = fork()) < 0 ) { cannot_execute(client); return; } sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n"); send(client, buf, strlen(buf), 0); if (pid == 0) /* child: CGI script */ { char meth_env[255]; char query_env[255]; char length_env[255]; //子进程STDOUT重定向到管道1的写端中。 dup2(cgi_output[1], STDOUT); // 子进程STDIN重定向管道0的读端到中。 dup2(cgi_input[0], STDIN); // 关掉其它不用的一端 close(cgi_output[0]); close(cgi_input[1]); sprintf(meth_env, "REQUEST_METHOD=%s", method); putenv(meth_env); if (strcasecmp(method, "GET") == 0) { sprintf(query_env, "QUERY_STRING=%s", query_string); putenv(query_env); } else { /* POST */ sprintf(length_env, "CONTENT_LENGTH=%d", content_length); putenv(length_env); } // 执行可执行程序。 execl(path, NULL); exit(0); } else { /* parent */ // 父进程关掉不用的一端 close(cgi_output[1]); close(cgi_input[0]); if (strcasecmp(method, "POST") == 0) for (i = 0; i < content_length; i++) { recv(client, &c, 1, 0); // 向子进程一个字节一个字节的写。 write(cgi_input[1], &c, 1); } // 从输出管道中读入执行结果后发送给客户端。 while (read(cgi_output[0], &c, 1) > 0) send(client, &c, 1, 0); close(cgi_output[0]); close(cgi_input[1]); waitpid(pid, &status, 0); } }
管道的初始状态:
管道最终状态
- 在子进程中,把 STDOUT 重定向到 cgi_output 的写入端,把 STDIN 重定向到 cgi_input 的读取端,关闭 cgi_input 的写入端 和 cgi_output 的读取端,设置 request_method 的环境变量,GET 的话设置 query_string 的环境变量,POST 的话设置 content_length 的环境变量,这些环境变量都是为了给 cgi 脚本调用,接着用 execl 运行 cgi 程序。
- 在父进程中,关闭 cgi_input 的读取端 和 cgi_output 的写入端,如果 POST 的话,把 POST 数据写入 cgi_input,已被重定向到 STDIN,读取 cgi_output 的管道输出到客户端,该管道输入是 STDOUT。接着关闭所有管道,等待子进程结束。这一部分比较乱,见下图说明:
这里利用的是exec默认的输入和输出为STDIN和STDOUT,如果讲STDIN重定向后,那么CGI脚本将从cgi_input管道中读,执行完后的结果写到cgi_out管道中,然后父进程读取返回给客户端。
接口学习
getsockname用来获取OS给自己绑定的端口信息等。
stat用来查看文件的属性,是普通文件还是可执行文件
recv用来获取socket消息
send 用来将消息发送给协议栈
dup2 用一个新的文件描述符来复制一个旧的文件描述符,这样两个文件描述符共享同样的文件状态。这里的代码用dup2将管道和标准输入和输出联系一起。
pipe生产管道
以上就是C语言Tinyhttpd服务器源码剖析的详细内容,更多关于C语言Tinyhttpd服务器的资料请关注脚本之家其它相关文章!