网站服务器（HTTPD）已经有很多版本，但是大部分对初学者都非常不友好。适合初学者学习的httpd服务器，最负盛名的当数tinyhttpd, 但是这个版本，是基于Linux系统的，而且配套的CGI也是使用perl语言写的，直接劝退了大部分想学后端开发的初学者。基于此，特意写了这个小项目，让只有C语言基础的初学者，就可以直接手写后端服务器，快速提升C语言和网络开发技能。

这个项目是基于tinyhttpd改写的，解决了以下问题：

1. 解决了tinyhttpd服务器只支持html纯文本的问题，添加了支持图片文件和JS脚本的问题，可以直接支持各种复杂的网页。

2. 使用C语言实现了CGI功能。tinyhttpd服务器的CGI是perl脚本实现的，对于C/C++初学者不友好，用C语言实现CGI功能，可以更加深刻的理解动态网站的实现原理和实现方法。

3. 解决和tineyhttpd服务器中文显示的问题，完美支持GET和POST的中文字符。

4. 本项目直接使用Window系统实现，C/C++初学者可以零障碍掌握学习。tinyhttpd服务器是基于Linux系统的，而大部分初学者对Linux系统并不熟悉。

5. 本项目在最后使用内网穿透，把自己的网站零成本的分享给自己的同学朋友。

项目效果点这里看本教程配套视频​​​​​​​

项目准备

  • Windows系统
  • vs2019或者任意其它版本的vs
  • 创建项目

创建项目

使用任意版本的VS或者VC++，创建一个空项目。

创建服务器端的套接字

基于网络的通信，需要先创建“套接字”。“套接字”这个专业术语，非常古怪，被很多人吐槽。我们不要深究它为什么叫这个名字，我们只需要了解“套接字”的作用即可。

套接字，就相当于一个“网络插座”，通过网络进行通信，就是通过这个“插座”收发信息的，相当于一个电话机的电话线插槽。

在创建服务器时，还必须要指定一个端口号。当一台服务器，同时对外提供多种服务时，比如WEB服务，远程登录服务等等，就需要使用“端口号”，对不同的服务进行区别。每个服务，都有自己唯一的端口号。

但是，服务器端在网站访问服务之前，需要创建“套接字”。

#include // 初始化网络并创建服务端的套接字int startup(unsigned short* port){    return 0;}int main(void){    //httpd默认的端口是80，这里指定了8000端口，也可以使用其它端口    unsigned short port = 8000;      // 初始化网络，并使用指定端口来创建服务端的套接字    int server_sock = startup(&port);    printf("httpd running on port %d\n", port);    return(0);}

以上代码，只是写了函数接口，还没有真正创建套接字。马上做详细的实现。

执行WEB服务前的准备工作

在接受浏览器前端的网页请求之前，服务器端需要做一些准备工作，流程如下：（详细详解可以参考本教程配套的分享视频）

代码实现如下：

#include #include #pragma comment (lib, "WS2_32.lib")void error_die(const char* sc){    perror(sc);    exit(1);}// 初始化网络并创建服务端的套接字int startup(unsigned short* port){    // 网络协议初始化        WSADATA wsaData; // 网络通信相关的版本等信息    // 在windows系统使用网络通信，必须先进行网络协议初始化（Linux系统不需要）    int ret = WSAStartup( // WSAStartup 网络通信初始化，        MAKEWORD(1, 1),   // 指定使用Windows Sockets规范的1.1版本        &wsaData);        // 存储初始化后的版本等信息    if (ret != 0) {        return false;    }    int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);    if (server_socket == -1) {        error_die("socket");    }    struct sockaddr_in server_addr;    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));    server_addr.sin_family = AF_INET;    server_addr.sin_port = htons(*port);    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);    // 端口复用    int opt = 1;    ret = setsockopt(server_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const char*)&opt, sizeof(opt));    if (ret == -1) {        error_die("setsockopt");    }    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {        error_die("[bind]");    }    // 动态分配端口    if (*port == 0) {        int namelen = sizeof(server_addr);        if (getsockname(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, &namelen) == -1) {            error_die("getsockname");        }        *port = ntohs(server_addr.sin_port);    }    if (listen(server_socket, 5) < 0) {        error_die("listen");    }    return(server_socket);}

接收浏览器的WEB请求

我们的httpd web服务器准备好以后，就可以接受来自前端浏览器的网页访问请求了。
我们先来看一下浏览器访问网站的完整流程：

处理浏览器请求的框架

因为可能有多个用户同时发起请求，为了更快的处理网页请求，这里使用多线程技术。流程如下：

服务端收到浏览器的请求后，accept函数会返回一个“客户端套接字”，这个套接字对应于这个浏览器客户端。以后服务器就通过这个“客户端套接字”和对应的浏览器通信。此时，服务器端有两种套接字：

  1. 服务器端套接字：用来等待新的浏览器客户端的发起请求，收到请求后，返回一个客户端套接字。
  2. 客户端套接字：用来和对应的浏览器客户端通信。每个浏览器客户端连接到服务器后，都有一个对应的客户端套接字。

具体代码实现如下：

DWORD WINAPI accept_request(LPVOID arg) {    return 0;}int main(void){    //httpd默认的端口是80，这里指定了8000端口，也可以使用其它端口    unsigned short port = 8000;      // 初始化网络，并使用指定端口来创建服务端的套接字    int server_sock = startup(&port);    printf("httpd running on port %d\n", port);    while (1)    {        struct sockaddr_in client_addr;        int client_addr_len = sizeof(client_addr);        int client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);        if (client_sock == -1) {            error_die("accept"); //打印错误信息并结束        }        DWORD dwThreadID = 0;        HANDLE handleFirst = CreateThread(NULL, 0, accept_request, (void*)client_sock, 0, &dwThreadID);    }    return(0);}

处理浏览器的请求

在新线程中，单独处理对应浏览器客户端的请求。

GET请求报文的格式

浏览器发起新的访问时，将向服务器端发送一个请求报文。例如，在浏览器地址输入 127.0.0.1:8000 回车后，服务器端收到的完整报文如下：

GET / HTTP/1.1\nHost: 127.0.0.1:8000\nConnection: keep-alive\nCache-Control: max-age=0\nUpgrade-Insecure-Requests: 1\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/86.0.4240.198 Safari/537.36\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\nSec-Fetch-Site: none\nSec-Fetch-Mode: navigate\nSec-Fetch-User: " />组成部分说明请求行方法名+空格+URL+空格+版本+回车换行（\r\n）请求头部行1关键字+":"+空格+值+回车换行（\r\n）............请求头部行N关键字+":"+空格+值+回车换行（\r\n）空行回车换行（\r\n）请求数据 
GET方法的请求报文没有请求数据；
 
POST方法的请求数据就是填写的表单数据;
 
例如网页FORM表单中input字段输入的数据：color=red
 
 
第一行报文详细说明
 
  
报文的第一行
 报文的第一行是：GET / HTTP/1.1\n
  

 GET表示请求方法（另外有POST方法）
  

 1.1表示http的版本
  

 GET和HTTP之间的"/"表示请求的资源。浏览器发起请求后的，第一次发送的请求报文中，这个位置都是"/"，/表示服务器端的资源目录，这里表示不指定特定的资源。
  
  
当服务器把网页文件（例如：index.html）发送给浏览器后，浏览器收到这个网页文件后，如果网页文件中含有图片，那么浏览器会自动再发起一个http请求报文，此时请求报文的第一行数据，就类似：
 GET /images/head.png HTTP/1.1\n
 
 
响应报文的格式
 
服务器发送数据给浏览器时，发送的响应报文，由4个部分组成：
 状态行、消息头部、空行和响应正文。格式如下：
 
组成部分说明
状态行 
版本+空格+状态码+空格+短语+回车换行   
 
例如： HTTP/1.0 200 OK\r\n
 
消息头部1 
关键字 ：空格 + 值 + 回车换行   
 
例如：Content-type:text/html\n
 
…………
消息头部N关键字 ：空格 + 值 + 回车换行
空行回车换行（\r\n）例如： \n
响应正文例如： 
Rock
 
常用的关键字有：
 
关键字含义
Content-Type返回消息的内容类型
Content-Length返回内容的长度, 以字节为单位
Date返回消息的时间
Server 
服务器端的软件名称和它的版本号
 
例如：Server: RockHttpd/0.1\r\n
 
 
 
 
 
 
 
POST请求报文的格式
 
浏览器发送的POST报文的格式，和GET报文格式其实是一致的，只是多了最后一部分内容“请求数据”，实例如下：
 
POST /color.cgi HTTP/1.1\nHost: 127.0.0.1:8000\nConnection: keep-alive\nContent-Length: 9\nCache-Control: max-age=0\nUpgrade-Insecure-Requests: 1\nOrigin: http://127.0.0.1:8000\nContent-Type: application/x-www-form-urlencoded\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/86.0.4240.198 Safari/537.36\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\nSec-Fetch-Site: same-origin\n Sec-Fetch-Mode: navigate\nSec-Fetch-User: ?1\nSec-Fetch-Dest: document\nReferer: http://127.0.0.1:8000/\nAccept-Encoding: gzip, deflate, br\nAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\n\ncolor=red
最后一行“color=red”就是网页提交的数据。
报文的解析(每行代码的详细说明，可参考本教程的分享视频）
#include  //访问文件的属性#define ISspace(x) isspace((int)(x))#define PRINTF(str) printf("[%s - %d] "#str" = %s\r\n",__func__,__LINE__,str);DWORD WINAPI accept_request(LPVOID arg) {    char buf[1024];    int numchars;    char method[255];    char url[255];    char path[512];    size_t i, j;    struct stat st;    int cgi = 0;      /* becomes true if server decides this is a CGI                       * program */    int client = (SOCKET)arg;    char* query_string = NULL;        numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));    i = 0; j = 0;    while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(method) - 1))    {        method[i] = buf[j];        i++; j++;    }    method[i] = '\0';  //解析后， method的值："GET"    PRINTF(method);    //  method是指http请求的具体类型，例如：    //     // HTTP的请求方法，一共有8种：GET,POST,HEAD,PUT,DELETE,TRACE,OPTIONS,CONNECT    // 主要使用GET和POST, 本服务器只实现GET和POST方法    if (stricmp(method, "GET") && stricmp(method, "POST"))    {        unimplemented(client);        return 0;    }    if (stricmp(method, "POST") == 0)        cgi = 1;    i = 0;    while (ISspace(buf[j]) && (j < sizeof(buf))) //跳过buff中的空格        j++;    while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1) && (j  0) && strcmp("\n", buf))  /* read & discard headers */            numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));        not_found(client);    }    else    {        // 如果浏览器的地址输入：http://127.0.0.1:8000/movies         // 如果movies是目录，就默认访问这个目录下的index.html        if ((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)            strcat(path, "/index.html");        if (!cgi)            // 发送一个普通文件(path)给浏览器客户端            serve_file(client, path);        else            // 使用CGI来处理“动态请求”，例如在网页中，用户填写信息后点击提交按钮后，服务器端使用CGI来处理这个请求             execute_cgi(client, path, method, query_string);    }    closesocket(client); //关闭套接字    return 0;}// 向浏览器发送一个错误提示信息，表示请求的方法还没有实现（现在只实现了GET和POST)void unimplemented(int client) {}void not_found(int client) { }void serve_file(int client, const char* filename) {}void execute_cgi(int client, const char* path, const char* method, const char* query_string) {}// 从浏览器客户端对应的套接字中，读取一行字符串// 返回值：成功读取的字符个数int get_line(int sock, char* buf, int size) {    return 0;}
发送错误请求的响应包
发送501未实现服务的响应包
HTTP 状态码分为 5 类，如下所示：
 1xx 信息
 2xx 成功
 3xx 重定向
 4xx 客户端错误
 404 表示服务器找不到浏览器请求的资源（例如某个图片或某个文件）。
 5xx 服务器错误
 501 表示服务器现在还不能满足客户端请求的某个功能。
代码如下：
// 向浏览器发送一个错误提示信息，表示请求的方法还没有实现（现在只实现了GET和POST)void unimplemented(int client) {    char buf[1024];    sprintf(buf, "HTTP/1.0 501 Method Not Implemented\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, SERVER_STRING);    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "Method Not Implemented\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "
HTTP request method not supported.\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);}
注意代码中的Server关键字，表示服务器端的软件名称和它的版本号。
发送404资源不存在的响应包
代码如下：
void not_found(int client) {    char buf[1024];    sprintf(buf, "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, SERVER_STRING);    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "Not Found\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "
The server could not fulfill\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "your request because the resource specified\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "is unavailable or nonexistent.\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);    sprintf(buf, "\r\n");    send(client, buf, strlen(buf), 0);}
发送正常的GET请求的响应包（待更新）