Tinyhttpd：源码分析【3】

中国梅西涛

一、问题引入

通过 Tinyhttpd：运行测试【1】 和 抓包分析【2】，基本完成了对程序的功能测试和通信原理。此时可以进一步对源码进行分析，本文不考虑代码一行一行的分析，仅对关键部分代码解析。
二、解决过程

2-1 main()函数

主函数主要创建http的监听套接字，等待客户端的连接。一旦有新客户端连接http，则创建一个新线程与客户端通信，而主线程（即main函数）继续等待客户端的连接。

1. int main(void)
2. {
3.     int server_sock = -1;
4.     u_short port = 10080;
5.     int client_sock = -1;
6.     struct sockaddr_in client_name;
7.     socklen_t  client_name_len = sizeof(client_name);
8.     pthread_t newthread;
10.     server_sock = startup(&port);
11.     printf("httpd running on port %d\n", port);
13.     while (1)
14.     {
15.         client_sock = accept(server_sock,(struct sockaddr *) &client_name, &client_name_len);
16.         if (client_sock == -1)
17.             error_die("accept");
18.         /* accept_request(&client_sock); */
19.         if (pthread_create(&newthread , NULL, (void *)accept_request, (void *)(intptr_t)client_sock) != 0)
20.             perror("pthread_create");
21.     }
22.     close(server_sock);
24.     return(0);
25. }

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2-2 startup()函数

如果熟悉套接字编程，那么肯定对上面的代码肯定很眼熟。该函数的功能就是服务器在指定端口创建监听套接字。但同时对监听的端口做了冗余处理，若指定的端口为0，则动态的申请一个端口号。

1. int startup(u_short *port)
2. {
3.     int httpd = 0;
4.     int on = 1;
5.     struct sockaddr_in name;
7.     httpd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
8.     if (httpd == -1)
9.         error_die("socket");
10.     memset(&name, 0, sizeof(name));
11.     name.sin_family = AF_INET;
12.     name.sin_port = htons(*port);
13.     name.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
14.     if ((setsockopt(httpd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on))) < 0)  /* set port reuse */
15.     {  
16.         error_die("setsockopt failed");
17.     }
18.     if (bind(httpd, (struct sockaddr *)&name, sizeof(name)) < 0)
19.         error_die("bind");
20.     if (*port == 0)  /* if dynamically allocating a port */
21.     {
22.         socklen_t namelen = sizeof(name);
23.         if (getsockname(httpd, (struct sockaddr *)&name, &namelen) == -1)
24.             error_die("getsockname");
25.         *port = ntohs(name.sin_port);
26.     }
27.     if (listen(httpd, 5) < 0)
28.         error_die("listen");
29.     return(httpd);
30. }

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2-3 accept_request()函数

该线程回调函数是整个程序最核心、最关键的部分，它包含了如何解析客户端发送的http request和服务区根据客户端的请求如何发送http respond。

1. void accept_request(void *arg)
2. {
3.     int client = (intptr_t)arg;
4.     char buf[1024];
5.     size_t numchars;
6.     char method[255];
7.     char url[255];
8.     char path[512];
9.     size_t i, j;
10.     struct stat st;
11.     int cgi = 0;      /* becomes true if server decides this is a CGI
12.                        * program */
13.     char *query_string = NULL;
15.     numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
16.     i = 0; j = 0;
17.     while (!ISspace(buf[i]) && (i < sizeof(method) - 1))
18.     {
19.         method[i] = buf[i];
20.         i++;
21.     }
22.     j=i;
23.     method[i] = '\0';
25.     if (strcasecmp(method, "GET") && strcasecmp(method, "POST"))
26.     {
27.         unimplemented(client);
28.         return;
29.     }
31.     if (strcasecmp(method, "POST") == 0)
32.         cgi = 1;
34.     i = 0;
35.     while (ISspace(buf[j]) && (j < numchars))
36.         j++;
37.     while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1) && (j < numchars))
38.     {
39.         url[i] = buf[j];
40.         i++; j++;
41.     }
42.     url[i] = '\0';
44.     if (strcasecmp(method, "GET") == 0)
45.     {
46.         query_string = url;
47.         while ((*query_string != '?') && (*query_string != '\0'))
48.             query_string++;
49.         if (*query_string == '?')
50.         {
51.             cgi = 1;
52.             *query_string = '\0';
53.             query_string++;
54.         }
55.     }
57.     sprintf(path, "htdocs%s", url);
58.     if (path[strlen(path) - 1] == '/')
59.         strcat(path, "index.html");
60.     if (stat(path, &st) == -1) {
61.         while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf))  /* read & discard headers */
62.             numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
63.         not_found(client);
64.     }
65.     else
66.     {
67.         if ((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
68.             strcat(path, "/index.html");
69.         if ((st.st_mode & S_IXUSR) ||
70.                 (st.st_mode & S_IXGRP) ||
71.                 (st.st_mode & S_IXOTH)    )
72.             cgi = 1;
73.         if (!cgi)
74.             serve_file(client, path);
75.         else
76.             execute_cgi(client, path, method, query_string);
77.     }
79.     close(client);
80. }

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解析第一行

http 请求行包括三个字段：请求方法、URL、协议版本。
解析请求方法：仅支持GET和POST。若为POST时，cgi标志位置1

1. numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
2. i = 0; j = 0;
3. while (!ISspace(buf[i]) && (i < sizeof(method) - 1))
4. {
5.     method[i] = buf[i];
6.     i++;
7. }
8. j=i;
9. method[i] = '\0';
11. if (strcasecmp(method, "GET") && strcasecmp(method, "POST"))
12. {
13.     unimplemented(client);
14.     return;
15. }
17. if (strcasecmp(method, "POST") == 0)
18.     cgi = 1;

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解析URL，并在GET方法时，将URL中的第一个?处替换为\0

1. i = 0;
2. while (ISspace(buf[j]) && (j < numchars))
3.     j++;
4. while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1) && (j < numchars))
5. {
6.     url[i] = buf[j];
7.     i++; j++;
8. }
9. url[i] = '\0';
11. if (strcasecmp(method, "GET") == 0)
12. {
13.     query_string = url;
14.     while ((*query_string != '?') && (*query_string != '\0'))
15.         query_string++;
16.     if (*query_string == '?')
17.     {
18.         cgi = 1;
19.         *query_string = '\0';
20.         query_string++;
21.     }
22. }

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判断URL是文件还是文件夹，若为文件夹，则拼接相对路径path htdocs/xxx/.../xxx/index.html。
判断path是否存在，若不存在，先清空读缓存，执行函数 not_found()；若存在且cgi标志位为1，执行函数 execute_cgi()，若存在且cgi不为1，执行函数 serve_file()

1. sprintf(path, "htdocs%s", url);
2. if (path[strlen(path) - 1] == '/')
3.     strcat(path, "index.html");
4. if (stat(path, &st) == -1) {
5.     while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf))  /* read & discard headers */
6.         numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
7.     not_found(client);
8. }
9. else
10. {
11.     if ((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
12.         strcat(path, "/index.html");
13.     if ((st.st_mode & S_IXUSR) ||
14.             (st.st_mode & S_IXGRP) ||
15.             (st.st_mode & S_IXOTH)    )
16.         cgi = 1;
17.     if (!cgi)
18.         serve_file(client, path);
19.     else
20.         execute_cgi(client, path, method, query_string);
21. }

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三、反思总结

整体理解下来，httpd.c可以解析来自客户端的GET和POST请求。

• GET方法
  

可以处理请求格式：

• GET / HTTP/1.1 \r\n
  
• GET /index.html \r\n
  
• GET /color.cgi \r\n
  
• GET /color.cgi?color=pink \r\n
  

• POST方法
  

可以处理请求格式：

• POST /color.cgi HTTP/1.1 \r\n + "color" = "green"
  

四、参考引用

EZLippi/Tinyhttpd

来源:https://www.cnblogs.com/caojun97/p/17276322.html
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