使用cURL和libcurl通过Internet进行对话

来源:delelopworks 作者:M. Tim Jones
  
cURL 是一个命令行工具,可以对文件传输使用许多协议,包括 HTTP、FTP、Secure Copy (SCP)、Telnet 等等。但是,除了可以用命令行通过 Internet 与端点对话外,还可以使用 libcurl 编写简单或复杂的程序,以自动化执行应用层的协议任务。本文将介绍 cURL 命令行工具,然后向您展示如何使用 libcurl 以及 C 和 Python 构建一个 HTTP 客户端。

开发 HTTP 和 FTP 之类依赖于应用层协议的应用程序并不复杂,但也不简单。进一步讲,这不是应用程序的重点,因为大部分情况下,协议之上的内容才是真正重要的内容。因此,libcurl 引起了许多人的兴趣,因为它的重点是应用程序而不是开发的各个方面。注意,很少有应用程序开发自己的 TCP/IP 堆栈,所以老话重提:尽可能重用以最小化开发安排并提高应用程序的可靠性。

本文首先简单介绍应用层协议,然后介绍 cURL、libcurl 并解释它们的用法。

Web 协议

如今构建应用程序已与过去大不相同。现在的应用程序需要能够通过网络或 Internet 进行通讯(提供人类可用的网络 API 或接口),还要能支持用户脚本化以提高灵活性。现代应用程序通常使用 HTTP 公开 Web 接口,并通过 Simple Mail Transport Protocol (SMTP) 提供警告通知。这些协议允许您将 Web 浏览器指向设备以获得配置或状态信息,并从设备或常用的电子邮件客户端接收标准电子邮件(分别通过 HTTP 和 SMTP)。

这些 Web 服务通常构建在网络堆栈的套接字层上(见图 1)。套接字层实现一个最先出现在 Berkeley Software Distribution (BSD) 操作系统上的 API,并提取底层传输和网络层协议的详细信息。


图 1. 网络堆栈和 libcurl
图 1. 网络堆栈和 libcurl

Web 服务发生在客户端和服务器之间的协议对话中。在 HTTP 上下文中,服务器是终端设备,客户端是位于端点上的浏览器。对于 SMTP,服务器是邮件网关或端点用户,客户端是终端设备。在某些情况下,协议对话发生在两个步骤(请求和响应)中,但另一些情况下,需要协商和通讯的通信量更多。这种协商可能增加了大量复杂性,这可以通过 API 进行抽象,比如 libcurl。




cURL 简介

cURL 的起源与发展
cURL 是 Daniel Stenberg 发明的,但是 600 多名开发人员也做出了巨大的贡献。它无疑是许多应用程序都使用的有用技术之一。

cURL 最初的设计初衷是使用不同的协议(比如 FTP、HTTP、SCP 等)在端点之间移动文件。它最初是一个命令行实用工具,但现在也是一个绑定了 30 多种语言的库。因此,现在不仅可以通过 shell 使用 cURL,您还可以构建合并了这个重要功能的应用程序。libcurl 库也是可以移植的,支持 Linux®、IBM®AIX®操作系统、BSD、Solaris 以及许多其他 UNIX®变体。




获取和安装 cURL/libcurl

获取和安装 libcurl 非常简单,取决于您所运行的 Linux 发行版。如果运行的是 Ubuntu,您可以使用 apt-get轻松安装这些包。以下行演示了如何为 libcurl 安装 libcurl 和 Python 绑定:

 $ sudo apt-get install libcurl3
 $ sudo apt-get install python-pycurl
			

apt-get实用工具确保该过程满足所有的依赖关系。




在命令行中使用 cURL

cURL 最开始是一个命令行工具,可以使用 Uniform Resource Locator (URL) 语法执行数据传输。考虑到它在命令行上的流行度,后来创建了一个可以在应用程序中生成这些行为的库。如今,命令行 cURL 是 cURL 库的包装器。本文首先研究 cURL 作为命令行的功能,然后深入探讨如何将它作为库使用。

cURL 的两种常见用法是使用 HTTP 和 FTP 协议进行文件传输。cURL 为这些协议提供一个简单的接口。要使用 HTTP 从网站获取文件,只需告诉 cURL 您要将网页写入到其中的本地文件的文件名、网站的 URL 以及要获取的文件。让我们看一下清单 1 中的简单命令行示例。


清单 1. 使用 cURL 从网站获取文件的示例
				
 $ curl -o test html www.exampledomain.com
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed    Time    Time     Time    Current 
                                 Dload  Upload    Total   Spent    Left    Speed 
 100 43320  100 43320    0     0  55831       0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  89299 
 $ 

注意,由于我指定了域而不是文件,我将获得根文件(index.html)。要使用 cURL 将该文件移动到 FTP 站点,可以使用 -T选项指定要上传的文件,然后提供 FTP 站点的 URL 以及文件的路径。


清单 2. 使用 cURL 将文件上传到 FTP 站点的示例
				
 $ curl -T test.html ftp://user:password@ftp.exampledomain.com/ftpdir/
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed    Time    Time     Time    Current 
                                 Dload  Upload    Total   Spent    Left    Speed 
 100 43320    0     0  100 43320      0  38946   0:00:01 0:00:01  --:--:--    124k 
 $ 

是不是很简单?学习了一些模式之后您会发现,cURL 使用起来非常简单。但是您可以使用的选项非常多 —在 cURL 命令行中请求帮助(使用 --help)可以得到 129 行选项。如果您觉得这还不算太多,那么还有一大批其他控制选项(从详细度到安全性),以及特定于协议的配置项。

从开发人员的角度看,这还不算是 cURL 最令人兴奋的地方。让我们深入了解 cURL 库,学习如何向应用程序添加文件传输协议。




作为库的 cURL

如果您有 10 年以上的脚本语言经验,您就会注意到它们的标记有很大的变化。Python、Ruby、Perl 等这些脚本语言不仅包含套接字层(C 或 C++ 中也有),还包含了应用层协议 API。这些脚本语言合并了高级功能,可以创建 HTTP 服务器或客户端。libcurl 库为 C 和 C++ 之类的语言添加了类似的功能,但是它可以在不同的语言之间移植。在所有它支持的语言中都能找到与 libcurl 相当的行为,但是由于这些语言的差异很大(设想一下 C 和 Scheme),提供这些行为的方式也很不相同。

libcurl 库以 API 的形式封装清单 1和清单 2中描述的行为,因此它可以被高级语言使用(如今已超过 30 种)。本文提供了 libcurl 的两个示例。第一个示例研究使用 c 构建的简单 HTTP 客户端(适合构建 Web 爬行器),第二个示例是一个使用 Python 创建的简单 HTTP 客户端。




基于 C 的 HTTP 客户端

C API 在 libcurl 功能上提供了两个 API。easy 接口是一个简单的同步 API(意味着当您使用请求调用 libcurl 时,将能够满足您的请求,直到完成或发生错误)。多接口可以进一步控制 libcurl,您的应用程序可以执行多个同步传输,并控制 libcurl 何时何地移动数据。

该示例使用 easy 接口。该 API 还能控制数据移动过程(使用回调),但正如其名称所示,使用起来非常简单。清单 3 提供了 HTTP 的 C 语言示例。


清单 3. 使用 libcurl easy 接口的 C HTTP 客户端
				
 #include <stdio.h> 
 #include <string.h> 
 #include <curl/curl.h> 

 #define MAX_BUF 	 65536 

 char wr_buf[MAX_BUF+1]; 
 int  wr_index; 

 /* 
 * Write data callback function (called within the context of 
 * curl_easy_perform. 
 */ 
 size_t write_data( void *buffer, size_t size, size_t nmemb, void *userp ) 
 { 
  int segsize = size * nmemb; 

  /* Check to see if this data exceeds the size of our buffer. If so, 
   * set the user-defined context value and return 0 to indicate a 
   * problem to curl. 
   */ 
  if ( wr_index + segsize > MAX_BUF ) { 
    *(int *)userp = 1; 
    return 0; 
  } 

  /* Copy the data from the curl buffer into our buffer */ 
  memcpy( (void *)&wr_buf[wr_index], buffer, (size_t)segsize ); 

  /* Update the write index */ 
  wr_index += segsize; 

  /* Null terminate the buffer */ 
  wr_buf[wr_index] = 0; 

  /* Return the number of bytes received, indicating to curl that all is okay */ 
  return segsize; 
 } 


 /* 
 * Simple curl application to read the index.html file from a Web site. 
 */ 
 int main( void ) 
 { 
  CURL *curl; 
  CURLcode ret; 
  int  wr_error; 

  wr_error = 0; 
  wr_index = 0; 

  /* First step, init curl */ 
  curl = curl_easy_init(); 
  if (!curl) { 
    printf("couldn't init curl\n"); 
    return 0; 
  } 

  /* Tell curl the URL of the file we're going to retrieve */ 
  curl_easy_setopt( curl, CURLOPT_URL, "www.exampledomain.com" ); 

  /* Tell curl that we'll receive data to the function write_data, and 
   * also provide it with a context pointer for our error return. 
   */ 
  curl_easy_setopt( curl, CURLOPT_WRITEDATA, (void *)&wr_error ); 
  curl_easy_setopt( curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, write_data ); 

  /* Allow curl to perform the action */ 
  ret = curl_easy_perform( curl ); 

  printf( "ret = %d (write_error = %d)\n", ret, wr_error ); 

  /* Emit the page if curl indicates that no errors occurred */ 
  if ( ret == 0 ) printf( "%s\n", wr_buf ); 

  curl_easy_cleanup( curl ); 

  return 0; 
 } 

时间:2009-10-30 20:18 来源:delelopworks 作者:M. Tim Jones 原文链接

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