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网络编程(24)——实现带参数的http-get请求

文章目录

  • 二十四、day24
  • 1. char 转为16进制
  • 2. 16进制转为 char
  • 3. URL 编码函数
  • 4. URL 解码函数
  • 5. 实现 get 请求参数的解析
  • 6. 测试

二十四、day24

我们在前文通过beast实现了http服务器的简单搭建,但是有很多问题我们并没有解决。

在前文中,我们的 get 请求不带任何参数,那如果我们想要实现带参数的 get 请求,我们应该如何做?首先应考虑实现 url 的解析函数,解析 get 请求携带的参数。

1. char 转为16进制

unsigned char ToHex(unsigned char x) {return x > 9 ? x + 55 : x + 48;
}

该函数用于将 4 位无符号整数(取值范围为 0 到 15)转换为十六进制字符(0到9 和 A到F),超过这个范围的值不属于十六进制的规范。

  • 如果 x > 9,说明它是 10 到 15 之间的值,对应十六进制的 AF。此时,x + 55 将其转换为对应的 ASCII 字符。
  • 如果 x <= 9,说明它是 0 到 9 之间的值,对应十六进制的 09。此时,x + 48 将其转换为对应的 ASCII 字符。

举例:

int main() {for (int i = 0; i <= 15; ++i) {std::cout << "ToHex(" << i << ") = " << ToHex(i) << std::endl;}return 0;
}

输出:

ToHex(0) = 0
ToHex(1) = 1
ToHex(2) = 2
ToHex(3) = 3
ToHex(4) = 4
ToHex(5) = 5
ToHex(6) = 6
ToHex(7) = 7
ToHex(8) = 8
ToHex(9) = 9
ToHex(10) = A
ToHex(11) = B
ToHex(12) = C
ToHex(13) = D
ToHex(14) = E
ToHex(15) = F

2. 16进制转为 char

unsigned char FromHex(unsigned char x) {unsigned char y;if (x >= 'A' && x <= 'Z') y = x - 'A' + 10;  // 处理大写字母else if (x >= 'a' && x <= 'z') y = x - 'a' + 10; // 处理小写字母else if (x >= '0' && x <= '9') y = x - '0';      // 处理数字else assert(0); // 如果输入非法,触发断言return y;
}

该函数用于将一个 十六进制字符 转换为其对应的 4 位无符号整数值,支持处理大写字母(A-Z)、小写字母(a-z)和数字(0-9

3. URL 编码函数

至于为什么需要上面两个函数实现十六进制和十进制的互转,得益于下面这个函数。

std::string UrlEncode(const std::string& str) {std::string strTemp = "";size_t length = str.length();for (size_t i = 0; i < length; i++) {// 判断字符是否无需编码(字母、数字、安全字符)if (isalnum((unsigned char)str[i]) ||(str[i] == '-') || (str[i] == '_') || (str[i] == '.') || (str[i] == '~')) {strTemp += str[i];}// 处理空格(替换为 '+')else if (str[i] == ' ') {strTemp += "+";}// 其他字符进行百分比编码(%XX)else {strTemp += '%';strTemp += ToHex((unsigned char)str[i] >> 4);  // 高 4 位strTemp += ToHex((unsigned char)str[i] & 0x0F); // 低 4 位}}return strTemp;
}

该函数对输入的字符串进行 URL 编码(也称为百分比编码),确保字符串可以在 URL 中安全传输。URL 编码会将特殊字符转换为 % 后跟两个十六进制字符的形式。

编码规则

  1. 无需编码的字符
    • 字母(A-Za-z)、数字(0-9)。
    • 安全字符:-_.~(根据 RFC 3986 标准)。
  2. 空格处理
    • 空格被替换为 +(符合 application/x-www-form-urlencoded 格式,常见于表单提交)。
  3. 需要编码的字符
    • 其他所有字符(如 !#$%&= 等)会被转换为 % 后跟两个十六进制字符。
    • 例如,字符 @ 的 ASCII 码是 0x40,会被编码为 %40

举例

假设输入字符串为 "Hello World!@#",编码过程如下:

  1. 'H''e''l''l''o':无需编码。
  2. ' '(空格):替换为 +
  3. 'W''o''r''l''d':无需编码。
  4. '!':ASCII 码为 0x21,编码为 %21
  5. '@':ASCII 码为 0x40,编码为 %40
  6. '#':ASCII 码为 0x23,编码为 %23

最终编码结果:
"Hello+World%21%40%23"

百分比编码

  • 使用 ToHex 函数将字符的高 4 位和低 4 位转换为十六进制字符。
  • 例如,字符 '#'(ASCII 码 0x23)的转换:
    • 高 4 位:0x2'2'ToHex(0x2) = '2')。
    • 低 4 位:0x3'3'ToHex(0x3) = '3')。
    • 结果:%23
  • 同理,汉字的编码过程同样如此

严格遵循 URL 编码标准(RFC 3986)时,空格应编码为 %20,而非 ++application/x-www-form-urlencoded 的约定。若需兼容 RFC 3986,可将 str[i] == ' ' 分支改为 strTemp += "%20"

4. URL 解码函数

std::string UrlDecode(const std::string& str)
{std::string strTemp = "";size_t length = str.length();for (size_t i = 0; i < length; i++){//还原+为空if (str[i] == '+') strTemp += ' ';//遇到%将后面的两个字符从16进制转为char再拼接else if (str[i] == '%'){assert(i + 2 < length);unsigned char high = FromHex((unsigned char)str[++i]);unsigned char low = FromHex((unsigned char)str[++i]);// 将高 4 位和低 4 位组合成一个字节,即将一个十六进制字符转化为十进制strTemp += high * 16 + low;}else strTemp += str[i];}return strTemp;
}

该函数对 URL 编码的字符串进行解码,将其还原为原始字符串。

5. 实现 get 请求参数的解析

参考网络编程(21)——通过beast库快速实现http服务器 | 爱吃土豆的个人博客,我们在 HttpConnection 类中新添加两个私有成员:

std::string _get_url;
std::unordered_map<std::string, std::string> _get_params;

因为 URL 中 GET 请求的参数是通过查询字符串表示的,查询字符串附加在 URL 的末尾,用于向服务器传递键值对形式的参数,格式如下:

?key1=value1&key2=value2&key3=value3
  • ?:表示查询字符串的开始。
  • key=value:参数以键值对的形式表示。
  • &:用于分隔多个键值对。

举例

假设有一个 URL:

https://www.example.com/search?q=hello+world&lang=en%2Fus&page=2
  • 查询字符串?q=hello+world&lang=en%2Fus&page=2
  • 参数
    • q=hello world
    • lang=en/us
    • page=2

并定义函数 PreParseGetParam用于对查询字符串进行编解码:

void HttpConnection::PreParseGetParam() {// 提取 URI  http://localhost:1250/get_test?key1=value1&key2=value2auto uri = _request.target();// 查找查询字符串的开始位置(即 '?' 的位置)  auto query_pos = uri.find('?');if (query_pos == std::string::npos) {_get_url = uri;return;}// 获取 URI 的路径部分(? 前的部分)_get_url = uri.substr(0, query_pos);// 获取查询字符串(? 后的部分)std::string query_string = uri.substr(query_pos + 1);std::string key;std::string value;size_t pos = 0; // 循环中找到每个 & 分隔符的位置while ((pos = query_string.find('&')) != std::string::npos) {auto pair = query_string.substr(0, pos);size_t eq_pos = pair.find('=');if (eq_pos != std::string::npos) {key = UrlDecode(pair.substr(0, eq_pos)); // 假设有 url_decode 函数来处理URL解码  value = UrlDecode(pair.substr(eq_pos + 1));_get_params[key] = value;}query_string.erase(0, pos + 1);}// 处理最后一个参数对(如果没有 & 分隔符)  if (!query_string.empty()) {size_t eq_pos = query_string.find('=');if (eq_pos != std::string::npos) {key = UrlDecode(query_string.substr(0, eq_pos));value = UrlDecode(query_string.substr(eq_pos + 1));_get_params[key] = value;}}
}

然后在函数 process_request 中的 get 部分添加:

void process_request() {
//................case http::verb::get:PreParseGetParam();
//................
}

然后在 create_response 函数中添加如下代码:

void create_response() {
//................else {_response.result(http::status::not_found);_response.set(http::field::content_type, "text/plain");beast::ostream(_response.body()) << "File not found\r\n";}int i = 0;for (auto& elem : _get_params) {i++;beast::ostream(connection->_response.body()) << "param " << i << "key is " << 		elem.first;beast::ostream(connection->_response.body()) << "param " << i << "value is " << 	elem.second << std::endl;}
}

用于显示获取的参数.

6. 测试

浏览器地址栏中输入:localhost:1250/get_test?key1=value1&key2=value2

浏览器显示如下结果:

在这里插入图片描述

不带参数的结果为:

在这里插入图片描述

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