C 实现一个简易的Http服务器 (二)
正文 - 直接搞起
很久以前写过一个简易的http服务器, 后面和一个朋友交流, 反思后发现问题不少.在这里简单搞一下.
让其更加简单去表现httpd本质, 弱化协议业务. 方便当httpd入手学习的demo. ok, 那直接代码走起 ~
Makefile - 编译部分
all:httpd.exe client.exe httpd.exe : httpd.c gcc -g -Wno-unused-result -Wno-int-to-pointer-cast -Wno-pointer-to-int-cast -Wall -O2 -o $@ $^ -lpthread client.exe : client.c gcc -g -Wall -o $@ $^ clean: rm -rf *.exe
client.c - 简单的测试客户端
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <arpa/inet.h> #define CERR(fmt, ...) \ fprintf(stderr, "[%s:%s:%d][errno %d:%s]" fmt "\n",\ __FILE__, __func__, __LINE__, errno, strerror(errno), ##__VA_ARGS__) #define CERR_EXIT(fmt,...) \ CERR(fmt, ##__VA_ARGS__), exit(EXIT_FAILURE) #define CERR_IF(code) \ if((code) < 0) \ CERR_EXIT(#code) //待拼接的字符串 #define _STR_HTTPBEG "GET /index.html HTTP/1.0\r\nUser-Agent: Happy is good.\r\nHost: 127.0.0.1:" #define _STR_HTTPEND "\r\nConnection: close\r\n\r\n" // 简单请求一下 int main(int argc, char * argv[]) { int sfd; int len, port; char buf[BUFSIZ]; struct sockaddr_in saddr = { AF_INET }; // argc 默认为1 第一个参数 就是 执行程序串 if((argc != 2) || (port = atoi(argv[1])) <= 0 ) CERR_EXIT("Usage: %s [port]", argv[0]); // 开始了,就这样了 CERR_IF(sfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)); saddr.sin_port = htons(port); CERR_IF(connect(sfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof saddr)); //开始发送请求 strcpy(buf, _STR_HTTPBEG); strcat(buf, argv[1]); strcat(buf, _STR_HTTPEND); write(sfd, buf, strlen(buf)); //读取所哟内容 while((len = read(sfd, buf, sizeof buf - 1)) > 0) { buf[len] = '\0'; printf("%s", buf); } putchar('\n'); close(sfd); return EXIT_SUCCESS; }
httpd.c - 简易http服务器主体
#include <stdio.h> #include <errno.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/wait.h> #include <sys/types.h> #include <arpa/inet.h> #define CERR(fmt, ...) \ fprintf(stderr, "[%s:%s:%d][errno %d:%s]" fmt "\n",\ __FILE__, __func__, __LINE__, errno, strerror(errno), ##__VA_ARGS__) #define CERR_EXIT(fmt,...) \ CERR(fmt, ##__VA_ARGS__), exit(EXIT_FAILURE) #define CERR_IF(code) \ if((code) < 0) \ CERR_EXIT(#code) // // getfdline - 读取文件描述符 fd 一行的内容,保存在buf中,返回读取内容长度 // fd : 文件描述符 // buf : 保存的内容 // sz : buf 的大小 // return : 返回读取的长度 // int getfdline(int fd, char buf[], int sz); // 返回400 请求解析失败, 客户端代码错误 void response_400(int cfd); // 返回404 文件内容, 请求文件没有找见 void response_404(int cfd); // 返回501 错误, 不支持的请求 void response_501(int cfd); // 服务器内部错误,无法处理等 void response_500(int cfd); // 返回200 请求成功 内容, 后面可以加上其它参数,处理文件输出 void response_200(int cfd); // 服务器返回请求的文件内容 void response_file(int cfd, const char * path); // // request_start - 启动一个httpd监听端口, 使用随机端口 // pport : 输出参数和输出参数, 如果传入NULL, 将不返回自动分配的端口 // return : 返回启动的文件描述符 // int request_start(uint16_t * pport); // 在客户端链接过来, pthread 多线程处理的函数 void * request_accept(void * arg); // // request_cgi - 处理客户端的http请求. // cfd : 客户端文件描述符 // path : 请求的文件路径 // type : 请求类型,默认是POST,其它是GET // query : 请求发送的过来的数据, url ? 后面那些数据 // return : void // void request_cgi(int cfd, const char * path, const char * type, const char * query); // // 主逻辑,启动服务,可以做成守护进程. // 具体的实现逻辑, 启动小型玩乐级别的httpd 服务 // int main(int argc, char * argv[]) { uint16_t port = 0; pthread_attr_t attr; int sfd = request_start(&port); printf("httpd running on port %u.\n", port); // 初始化线程属性 pthread_attr_init(&attr); pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED); for(;;){ pthread_t tid; int cfd = accept(sfd, NULL, NULL); if(cfd < 0){ CERR("accept sfd = %d is error!", sfd); break; } if(pthread_create(&tid, &attr, request_accept, (void *)cfd) < 0) CERR("pthread_create run is error!"); } // 销毁吧, 一切都结束了 pthread_attr_destroy(&attr); close(sfd); return EXIT_SUCCESS; } int getfdline(int fd, char buf[], int sz) { char c, * tp = buf; --sz; while((tp-buf)<sz){ if(read(fd, &c, 1) <= 0) //伪造结束条件 break; if(c == '\r'){ //全部以\r分割 if(recv(fd, &c, 1, MSG_PEEK)>0 && c == '\n') read(fd, &c, 1); else //意外的结束,填充 \n 结束读取 *tp++ = '\n'; break; } *tp++ = c; } *tp = '\0'; return tp - buf; } inline void response_400(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 400 BAD REQUEST\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<p>你的请求有问题,请检查语法!</p>\r\n"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_404(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<html>" "<head><title>你请求的界面被查水表了!</title></head>\r\n" "<body><p>404: 估计是回不来了</p></body>" "</html>"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_501(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 501 Method Not Implemented\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<html>" "<head><title>小伙子不要乱请求</title></head>\r\n" "<body><p>too young too simple, 年轻人别总想弄出个大新闻.</p></body>" "</html>"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_500(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 500 Internal Server Error\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<html>" "<head><title>Sorry </title></head>\r\n" "<body><p>最近有点方了!</p></body>" "</html>"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_200(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 200 OK\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } void response_file(int cfd, const char * path) { char buf[BUFSIZ]; FILE * txt = fopen(path, "r"); // 如果文件解析错误, 给它个404 if(NULL == txt) response_404(cfd); else{ //发送给200的报文头过去, 并发送文件内容过去 response_200(cfd); while(!feof(txt) && fgets(buf, sizeof buf, txt)) write(cfd, buf, strlen(buf)); fclose(txt); } } int request_start(uint16_t * pport) { int sfd; struct sockaddr_in saddr = { AF_INET }; CERR_IF(sfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)); // 监测一下是否要更换端口, 并绑定一下端口信息 saddr.sin_port = pport && *pport ? htons(*pport) : 0; CERR_IF(bind(sfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof saddr)); if(pport && !*pport) { socklen_t clen = sizeof saddr; CERR_IF(getsockname(sfd, (struct sockaddr*)&saddr, &clen)); *pport = ntohs(saddr.sin_port); } // 开启监听任务 CERR_IF(listen(sfd, SOMAXCONN)); return sfd; } void * request_accept(void * arg) { char buf[BUFSIZ], path[BUFSIZ >> 1], type[BUFSIZ >> 2]; char * lt, * rt, * query = NULL, * nb = buf; int iscgi, cfd = (int)arg; struct stat st; // 请求错误, 直接返回结果 if(getfdline(cfd, buf, sizeof buf) <= 0) { response_501(cfd); close(cfd); return NULL; } // 合法请求处理 for(lt = type, rt = nb; !isspace(*rt) && (lt - type) < sizeof type - 1; *lt++ = *rt++) ; *lt = '\0'; //同样处理合法与否判断, 出错了直接返回错误结果 if((iscgi = strcasecmp(type, "POST")) && strcasecmp(type, "GET")) { response_501(cfd); close(cfd); return NULL; } // 在buf中 去掉空字符 while(*rt && isspace(*rt)) ++rt; // 这里得到路径信息, query url路径拼接 *path = '.'; for(lt = path + 1; (lt - path) < sizeof path - 1 && !isspace(*rt); *lt++ = *rt++) ; *lt = '\0'; // 单独处理 get 获取 ? 后面数据, 不是 POST那就是 GET if(iscgi != 0) { for(query = path; *query && *query != '?'; ++query) ; if(*query == '?'){ iscgi = 0; *query++ = '\0'; } } // type , path 和 query 已经构建好了 if(stat(path, &st) < 0) { response_404(cfd); close(cfd); return NULL; } // 合法情况, 执行, 写入, 读取权限. 监测是否是 CGI程序 if ((st.st_mode & S_IXUSR) || (st.st_mode & S_IXGRP) || (st.st_mode & S_IXOTH)) iscgi = 0; if(!iscgi) response_file(cfd, path); else request_cgi(cfd, path, type, query); close(cfd); return NULL; } void request_cgi(int cfd, const char * path, const char * type, const char * query) { pid_t pid; char c, buf[BUFSIZ]; int pocgi[2], picgi[2]; int i, contlen = -1; // 报文长度 if(strcasecmp(type, "POST") == 0){ while(getfdline(cfd, buf, sizeof buf) > 0 && strcmp("\n", buf)){ buf[15] = '\0'; if(!strcasecmp(buf, "Content-Length:")) contlen = atoi(buf + 16); } if(contlen == -1) { //错误的报文,直接返回错误结果 response_400(cfd); return; } } else { // 读取报文头,就是过滤, 后面就假定是 GET while(getfdline(cfd, buf, sizeof buf) > 0 && strcmp("\n", buf)) ; } //这里处理请求内容, 先处理错误信息 if(pipe(pocgi) < 0) { response_500(cfd); return; } // 管道 是 0读取, 1写入 if(pipe(picgi) < 0) { close(pocgi[0]), close(pocgi[1]); response_500(cfd); return; } if((pid = fork()) < 0){ close(pocgi[0]), close(pocgi[1]); close(picgi[0]), close(picgi[1]); response_500(cfd); return; } // 这里就是多进程处理了, 先处理子进程 if(pid == 0) { // dup2 让前者共享后者同样的文件表 dup2(pocgi[1], STDOUT_FILENO); // 标准输出算作 pocgi管道的写入端 dup2(picgi[0], STDIN_FILENO); // 标准输入做为 picgi管道的读取端 close(pocgi[0]); close(picgi[1]); // 添加环境变量, 用于当前会话中 sprintf(buf, "REQUEST_METHOD=%s", type); putenv(buf); // 继续凑环境变量串,放到当前会话种 if(strcasecmp(buf, "POST") == 0) sprintf(buf, "CONTENT_LENGTH=%d", contlen); else sprintf(buf, "QUERY_STRING=%s", query); putenv(buf); // 成功的话调到 新的执行体上 execl(path, path, NULL); // 这行代码原本是不用的, 但是防止 execl执行失败, 子进程没有退出.妙招 exit(EXIT_SUCCESS); } // 父进程, 随便搞了, 先发送个OK write(cfd, "HTTP/1.0 200 OK\r\n", 17); close(pocgi[1]); close(picgi[0]); if(strcasecmp(type, "POST") == 0){ // 将数据都写入到 picgi 管道中, 让子进程在 picgi[0]中读取 => STDIN_FILENO for(i = 0; i < contlen; ++i){ read(cfd, &c, 1); write(picgi[1], &c, 1); } } //从子进程中 读取数据 发送给客户端, 多线程跨进程阻塞模型 while(read(pocgi[0], &c, 1) > 0) write(cfd, &c, 1); close(pocgi[0]); close(picgi[1]); //等待子进程结束 waitpid(pid, NULL, 0); }
代码精简部分, 方便温故. http 是 tcp 的上层协议. 本质是HTTP文本协议加网络IO处理. 简单点同上面那些.
说复杂那全是没边. 系统开发层面 libcurl 库可以解决http常用客户端请求. 服务器端可以nginx加代理.
后记 - 未来展望
错误是难免的欢迎指正, 加打脸.
最近做了很多跨平台的工作, 线程, 管道, socket ... 哎总感觉 被风吹乱了头发~(￢_￢)
千默 http://music.163.com/#/song?id=35447148
