C/C++实现HTTP协议解析的示例代码

超文本传输协议 (HTTP) 是分布式、协作、超媒体信息系统的应用层协议。 这是自 1990 年以来万维网数据通信的基础。HTTP 是一种通用且无状态的协议，它可以用于其他目的，也可以使用其请求方法、错误代码和标头的扩展。

基本上，HTTP 是一种基于 TCP/IP 的通信协议，用于通过 Web 传递 HTML 文件、图像文件、查询结果等数据。 它为计算机之间的通信提供了一种标准化的方式。 HTTP 规范指定了客户端请求的数据如何发送到服务器，以及服务器如何响应这些请求。

HTTP客户端和服务器通信

客户端和服务器通过交换单独的消息（而不是数据流）进行通信。 客户端（通常是 Web 浏览器）发送的消息称为请求，服务器发送的作为应答的消息称为响应。

HTTP通过 TCP 或 TLS 加密的 TCP 连接发送的应用层协议，尽管理论上可以使用任何可靠的传输协议。 由于其可扩展性，它不仅用于获取超文本文档，还用于获取图像和视频或将内容发布到服务器，例如 HTML 表单结果。 HTTP 还可用于获取部分文档以按需更新网页。

HTTP和连接

连接是在传输层控制的，因此基本上超出了 HTTP 的范围。 HTTP 不要求底层传输协议是基于连接的；

它只要求它是可靠的，或者不丢失消息。在 Internet 上最常见的两种传输协议中，TCP 是可靠的，而 UDP 则不是。因此，HTTP 依赖于基于连接的 TCP 标准。

在客户端和服务器可以交换 HTTP 请求/响应对之前，它们必须建立 TCP 连接，这个过程需要多次往返。

HTTP/1.0 的默认行为是为每个 HTTP 请求/响应对打开一个单独的 TCP 连接。当多个请求连续发送时，这比共享单个 TCP 连接效率低。

HTTP 消息

HTTP/1.1 及更早版本中定义的 HTTP 消息是人类可读的。 在 HTTP/2 中，这些消息被嵌入到二进制结构中，即一个帧，允许像压缩头和多路复用这样的优化。 即使在这个版本的 HTTP 中只发送原始 HTTP 消息的一部分，每个消息的语义都不会改变，客户端会（实际上）重构原始 HTTP/1.1 请求。 因此，理解 HTTP/1.1 格式的对 HTTP/2 消息很有用。

HTTP 消息有两种类型，请求和响应，每种都有自己的格式。

HTTP请求消息

请求由以下元素组成：

HTTP 方法，通常是 GET、POST 之类的动词或 OPTIONS 或 HEAD 之类的名词，用于定义客户端想要执行的操作。 通常，客户端想要获取资源（使用 GET）或发布 HTML 表单的值（使用 POST），但在其他情况下可能需要更多操作。

要获取的资源的路径； 从上下文中明显的元素中剥离的资源的 URL。

HTTP响应消息

响应由以下元素组成：

他们遵循的 HTTP 协议的版本。

状态码，指示请求是否成功以及原因。

状态消息，状态代码的非权威简短描述。

HTTP 标头，例如用于请求的标头。

可选地，包含获取的资源的主体。

HTTP 状态

一些常见的 HTTP 状态代码包括：

200 - 请求成功（网页存在）
 301 - 永久移动（通常转发到新 URL）
 401 - 未经授权的请求（需要授权）
 403 - 禁止（不允许访问页面或目录）
 500 - 内部服务器错误（通常由不正确的服务器配置引起）

HTTP协议解析及C/C++代码实现

...
void got_packet(u_char *args, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *packet)
{

    ...

	/* print source and destination IP addresses */
	printf("       From: %s\n", inet_ntoa(ip->ip_src));
	printf("         To: %s\n", inet_ntoa(ip->ip_dst));

	/* determine protocol */
	switch(ip->ip_p)
	{
		case IPPROTO_TCP:
			printf("   Protocol: TCP\n");
			break;
		case IPPROTO_UDP:
			printf("   Protocol: UDP\n");
			break;
		case IPPROTO_ICMP:
			printf("   Protocol: ICMP\n");
			return;
		case IPPROTO_IP:
			printf("   Protocol: IP\n");
			return;
		default:
			printf("   Protocol: unknown\n");
			return;
	}

	/*
	 *  OK, this packet is TCP.
	 */

	/* define/compute tcp header offset */
	if(ip->ip_p == IPPROTO_TCP)
	{
        ...

		printf("   Src port: %d\n", ntohs(tcp->th_sport));
		printf("   Dst port: %d\n", ntohs(tcp->th_dport));
		int sport = ntohs(tcp->th_sport);
		int dport = ntohs(tcp->th_dport);

        ...
		if (size_payload > 0)
		{
			printf("   Payload (%d bytes):\n", size_payload);
			//print_payload(payload, size_payload);

            if ((sport == 80) || (dport == 80))
			{
				printf("   HTTP prase:\n");
				prase_http(payload, size_payload);
			}
			else if(sport == 443 || dport == 443)
			{
				printf("   SSL/TLS prase:\n");
				prase_ssl_tls(payload, size_payload);
			}
		}
	}
	...

}

int main(int argc, char *argv[])
{

	char errbuf[100];
	pcap_t *desc = 0;
    char *filename = argv[1];
    if (argc != 2)
    {
        printf("usage: ./dissect_http [pcap file]\n");
        return -1;
    }

    printf("ProcessFile: process file: %s\n", filename);
    if ((desc = pcap_open_offline(filename, errbuf)) == NULL)
    {
        printf("pcap_open_offline: %s error!\n", filename);
        return -1;
    }   	

    pcap_loop(desc, -1, got_packet, NULL);

    pcap_close(desc);
    return 0;
}

运行结果：

总结

HTTP 是一种易于使用的可扩展协议。 客户端-服务器结构与添加标头的能力相结合，允许 HTTP 与 Web 的扩展功能一起发展。

尽管 HTTP/2 通过在帧中嵌入 HTTP 消息来提高性能增加了一些复杂性，但消息的基本结构自 HTTP/1.0 以来一直保持不变。 会话流保持简单，允许使用简单的 HTTP 消息监视器对其进行调查和调试。

以“http://”开头的 URL 通过标准超文本传输​​协议访问，默认使用端口 80。以“https://”开头的 URL 通过安全的 HTTPS 连接访问，通常使用端口 443。

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