TinyHttp前置知识

（一）CGI

CGI相关概念

CGI：通用网关接口（Common Gateway Interface）是一个Web服务器主机提供信息服务的标准接口。通过CGI接口，Web服务器就能够获取客户端提交的信息，转交给服务器端的CGI程序进行处理，最后返回结果给客户端。

组成CGI通信系统的是两部分：一部分是html页面，就是在用户端浏览器上显示的页面。另一部分则是运行在服务器上的cgi程序。

对于CGI程序来说,它继承了系统的环境变量。CGI环境变量在CGI程序启动时初始化,在结束时销毁。

get方法

当使用这种方法时，CGI程序从环境变量QUERY_STRING获取数据。
QUERY_STRING 被称为环境变量，就是这种环境变量把客户端的数据传给服务器。为了解释和执行程序，CGI必须要分析（处理）此字符串。当你想从服务器获得数据并且不改变服务 器上的数据时，你应该选用GET。

post方法

客户端来的用户数据将存放在CGI进程的标准输入中,同时将用户数据的长度赋予环境变量中的CONTENT_LENGTH。

（二）pipe管道

管道概念

一种基本的IPC（Inter-Process Communication 进程间通信）机制。作用于有亲缘关系的进程之间，完成数据传递。
1.实质是一个缓冲区。

2.两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写端。数据从管道的写端流入管道，从读端流出。

图源：https://blog.csdn.net/qq_34144916/article/details/81184434

若要数据流从父进程流向子进程，则关闭父进程的读端（fd[0]）与子进程的写端（fd[1]）；反之，则可以使数据流从子进程流向父进程。

调用pipe系统函数即可创建一个管道。

补充：进程间通信方式

1. 管道pipe（也有叫做匿名管道）：是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

2. 命名管道FIFO：也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。

3. 高级管道popen：将另一个程序当做一个新的进程在当前程序进程中启动，则它算是当前程序的子进程，这种方式我们成为高级管道方式。

4. 消息队列MessageQueue：消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

5. 共享存储SharedMemory：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

6. 信号量Semaphore：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

7. 套接字Socket：套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同机器间的进程通信。

8. 信号sinal： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。

pipe()函数

int pipe(int fd[2]);
函数说明：创建一个管道，以实现进程间的通信。

参数：数组包含pipe使用的两个文件的描述符。（一个大小为2的一个数组类型的指针）fd[0]:读管道，fd[1]:写管道。往 fd[1] 写入的数据可以从 fd[0] 读出。并且 fd[1] 一端只能进行写操作，fd[0] 一端只能进行读操作，不能反过来使用。要实现双向数据传输，可以使用两个管道。

返回值：成功时返回0，并将一对打开的文件描述符值填入fd参数指向的数组。失败时返回 -1并设置errno。

注意：必须在fork()中调用pipe()，否则子进程不会继承文件描述符。两个进程不共享祖先进程，就不能使用pipe。但是可以使用命名管道。

（三）一些概念以及函数解释

stdin，stdout和stderr

这3个可以称为终端（Terminal）的标准输入（standard input），标准输出（ standard out）和标准错误输出（standard error）。

输入重定向：关闭标准输入设备，打开（或复制）某普通文件，使其文件描述符为0。

输出重定向：关闭标准输出设备，打开（或复制）某普通文件，使其文件描述符为1。

错误输出重定向：关闭标准错误输入设备，打开（或复制）某普通文件，使其文件描述符为2。

getenv()函数

char *getenv(char *envvar);
函数说明：getenv()用来取得参数envvar环境变量的内容。

参数：envvar为环境变量的名称，如果该变量存在则会返回指向该内容的指针。环境变量的格式为envvar=value。getenv函数的返回值存储在一个全局二维数组里，当你再次使用getenv函数时不用担心会覆盖上次的调用结果。

返回值: 执行成功则返回指向该内容的指针，找不到符合的环境变量名称则返回NULL。如果变量存在但无关联值，它将运行成功并返回一个空字符串，即该字符的第一个字节是null。

atoi()函数

int atoi(const char *str)
函数说明：把字符串转换成整型数。

参数：str为要转换为整数的字符串。

返回值：该函数返回转换后的长整数，如果没有执行有效的转换，则返回零。

dup()和dup2()函数

int dup(int oldfd);

函数说明：dup()用来复制参数oldfd 所指的文件描述符, 并将它返回. 此新的文件描述词和参数oldfd 指的是同一个文件, 共享所有的锁定、读写位置和各项权限或旗标。例如, 当利用lseek()对某个文件描述符作用时, 另一个文件描述符的读写位置也会随着改变. 不过, 文件描述符之间并不共享close-on-exec 旗标。

返回值：当复制成功时, 则返回最小并且尚未使用的文件描述符.。若有错误则返回-1, errno 会存放错误代码。

int dup2(int oldfd,int newfd);

dup2()用来复制参数oldfd 所指的文件描述符, 并将它拷贝至参数newfd 后一块返回。 若参数newfd为一已打开的文件描述符, 则newfd 所指的文件会先被关闭。dup2()所复制的文件描述符, 与原来的文件描述符共享各种文件状态, 详情可参考dup()。

返回值：当复制成功时, 则返回最小并且尚未使用的文件描述符。若有错误则返回-1, errno 会存放错误代码。

sprintf()函数

int sprintf(char *str, const char *format, ...);
函数说明：发送格式化输出到 str 所指向的字符串。

参数：str -- 这是指向一个字符数组的指针，该数组存储了 C 字符串。
format -- 这是字符串，包含了要被写入到字符串 str 的文本。

返回值：如果成功，则返回写入的字符总数，不包括字符串追加在字符串末尾的空字符。如果失败，则返回一个负数。

wait()和waitpid()函数

pid_t wait (int * status);
函数说明：暂时停止目前进程的执行, 直到有信号来到或子进程结束。如果在调用wait()时子进程已经结束, 则wait()会立即返回子进程结束状态值。

参数：输出型参数，获取子进程退出状态，不关心则可以设置为NULL。

返回值：成功返回被等待进程（子进程）pid，失败返回-1。

pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options);
函数说明：waitpid()的作用和wait()一样，但它并不一定要等待第一个终止的子进程，它还有若干选项，如可提供一个非阻塞版本的wait()功能。wait()可以看作waitpid()的一个特例。

参数：
pid -- 欲等待的子进程识别码。pid<-1 等待进程组识别码为pid绝对值的任何子进程。pid=-1，等待任一个子进程，与wait()等效。id=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。pid>0,等待其进程ID与pid相等的子进程。

status -- 调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即
返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,
而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则
参数 status 可以设成 NULL。

options -- 提供了一些额外的选项来控制waitpid。不想使用可以设为0。

WNOHANG 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若结束，则返回该子进程的ID。

WUNTRACED 若子进程进入暂停状态，则马上返回，但子进程的结束状态不予以理会。WIFSTOPPED(status)宏确定返回值是否对应与一个暂停子进程。

返回值：成功则返回子进程pid, 失败则返回-1. 失败原因存于errno 中。

execl()函数

int execl(const char * path, const char * arg, ...);

函数说明及参数：execl()用来执行参数path 字符串所代表的文件路径, 接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0),argv[1], ..., 最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。

返回值：如果执行成功则函数不会返回,执行失败则直接返回-1, 失败原因存于errno 中。

（四）参考博文

CGI详解：http://www.360doc.com/content/18/0327/17/51484742_740649523.shtml

linux管道pipe详解：https://blog.csdn.net/oguro/article/details/53841949

pipe函数详解：https://blog.csdn.net/judgejames/article/details/84256340

重定向编程 dup和dup2函数：https://blog.csdn.net/u010006102/article/details/39667875/

进程间通信的方式——信号、管道、消息队列、共享内存：https://www.cnblogs.com/LUO77/p/5816326.html

进程等待之wait() & waitpid()：https://blog.csdn.net/dangzhangjing97/article/details/79745880