C++ 用libcurl庫進行http 網絡通訊編程
libcurl是一個跨平臺的網絡協議庫，支持http, https, ftp, gopher, telnet, dict, file, 和ldap 協議。libcurl同樣支持HTTPS證書授權，HTTP POST, HTTP PUT, FTP 上傳, HTTP基本表單上傳，代理，cookies,和用戶認證。想要知道更多關于libcurl的介紹，可以到官網http://curl.haxx.se/上去了解，在這里不再詳述。 win32版的libcurl下載地址:http://curl.freeby.pctools.cl/download/libcurl-7.18.0-win32-msvc.zip 在基于LibCurl的程序里，主要采用callback function （回調函數）的形式完成傳輸任務，用戶在啟動傳輸前設置好各類參數和回調函數，當滿足條件時libcurl將調用用戶的回調函數實現特定功能。下面是利用libcurl完成傳輸任務的流程： 1. 調用curl_global_init()初始化libcurl
2. 調用curl_easy_init()函數得到 easy interface型指針
3. 調用curl_easy_setopt()設置傳輸選項
4. 根據curl_easy_setopt()設置的傳輸選項，實現回調函數以完成用戶特定任務
5. 調用curl_easy_perform()函數完成傳輸任務
6. 調用curl_easy_cleanup()釋放內存
在整過過程中設置curl_easy_setopt()參數是最關鍵的，幾乎所有的libcurl程序都要使用它。 二、一些基本的函數
1.CURLcode curl_global_init(long flags);
描述：
這個函數只能用一次。(其實在調用curl_global_cleanup 函數后仍然可再用)
如果這個函數在curl_easy_init函數調用時還沒調用，它講由libcurl庫自動調用，所以多線程下最好主動調用該函數以防止在線程中curl_easy_init時多次調用。 注意：雖然libcurl是線程安全的，但curl_global_init是不能保證線程安全的，所以不要在每個線程中都調用curl_global_init，應該將該函數的調用放在主線程中。
參數：flags
CURL_GLOBAL_ALL //初始化所有的可能的調用。
CURL_GLOBAL_SSL //初始化支持 安全套接字層。
CURL_GLOBAL_WIN32 //初始化win32套接字庫。
CURL_GLOBAL_NOTHING //沒有額外的初始化。
2 void curl_global_cleanup(void);
描述：在結束libcurl使用的時候，用來對curl_global_init做的工作清理。類似于close的函數。 注意：雖然libcurl是線程安全的，但curl_global_cleanup是不能保證線程安全的，所以不要在每個線程中都調用curl_global_init，應該將該函數的調用放在主線程中。
3 char *curl_version( );
描述: 打印當前libcurl庫的版本。
4 CURL *curl_easy_init( );
描述:
curl_easy_init用來初始化一個CURL的指針(有些像返回FILE類型的指針一樣). 相應的在調用結束時要用curl_easy_cleanup函數清理.
一般curl_easy_init意味著一個會話的開始. 它會返回一個easy_handle(CURL*對象), 一般都用在easy系列的函數中.
5 void curl_easy_cleanup(CURL *handle);
描述:
這個調用用來結束一個會話.與curl_easy_init配合著用.
參數:
CURL類型的指針.
6 CURLcode curl_easy_setopt(CURL *handle, CURLoption option, parameter);
描述: 這個函數最重要了.幾乎所有的curl 程序都要頻繁的使用它.它告訴curl庫.程序將有如何的行為. 比如要查看一個網頁的html代碼等.(這個函數有些像ioctl函數)參數:
1 CURL類型的指針
2 各種CURLoption類型的選項.(都在curl.h庫里有定義,man 也可以查看到)
3 parameter 這個參數 既可以是個函數的指針,也可以是某個對象的指針,也可以是個long型的變量.它用什么這取決于第二個參數.
CURLoption 這個參數的取值很多.具體的可以查看man手冊.
7 CURLcode curl_easy_perform(CURL *handle); 描述:這個函數在初始化CURL類型的指針 以及curl_easy_setopt完成后調用. 就像字面的意思所說perform就像是個舞臺.讓我們設置的
option 運作起來.參數:
CURL類型的指針.
三、 curl_easy_setopt函數部分選項介紹
本節主要介紹curl_easy_setopt中跟http相關的參數。該函數是curl中非常重要的函數，curl所有設置都是在該函數中完成的，該函數的設置選項眾多，注意本節的闡述的只是部分常見選項。 1. CURLOPT_URL
設置訪問URL
2. CURLOPT_WRITEFUNCTION，CURLOPT_WRITEDATA
回調函數原型為：size_t function( void *ptr, size_t size, size_t nmemb, void *stream); 函數將在libcurl接收到數據后被調用，因此函數多做數據保存的功能，如處理下載文件。CURLOPT_WRITEDATA 用于表明CURLOPT_WRITEFUNCTION函數中的stream指針的來源。 如果你沒有通過CURLOPT_WRITEFUNCTION屬性給easy handle設置回調函數，libcurl會提供一個默認的回調函數，它只是簡單的將接收到的數據打印到標準輸出。你也可以通過 CURLOPT_WRITEDATA屬性給默認回調函數傳遞一個已經打開的文件指針，用于將數據輸出到文件里。
3. CURLOPT_HEADERFUNCTION，CURLOPT_HEADERDATA
回調函數原型為 size_t function( void *ptr, size_t size,size_t nmemb, void *stream); libcurl一旦接收到http 頭部數據后將調用該函數。CURLOPT_WRITEDATA 傳遞指針給libcurl，該指針表明CURLOPT_HEADERFUNCTION 函數的stream指針的來源。
4. CURLOPT_READFUNCTION CURLOPT_READDATA
libCurl需要讀取數據傳遞給遠程主機時將調用CURLOPT_READFUNCTION指定的函數，函數原型是：size_t function(void *ptr, size_t size, size_t nmemb,void *stream). CURLOPT_READDATA 表明CURLOPT_READFUNCTION函數原型中的stream指針來源。
5. CURLOPT_NOPROGRESS，CURLOPT_PROGRESSFUNCTION，CURLOPT_PROGRESSDATA
跟數據傳輸進度相關的參數。CURLOPT_PROGRESSFUNCTION 指定的函數正常情況下每秒被libcurl調用一次，為了使CURLOPT_PROGRESSFUNCTION被調用，CURLOPT_NOPROGRESS必須被設置為false，CURLOPT_PROGRESSDATA指定的參數將作為CURLOPT_PROGRESSFUNCTION指定函數的第一個參數
6. CURLOPT_TIMEOUT，CURLOPT_CONNECTIONTIMEOUT:
CURLOPT_TIMEOUT 由于設置傳輸時間，CURLOPT_CONNECTIONTIMEOUT 設置連接等待時間
7. CURLOPT_FOLLOWLOCATION
設置重定位URL
8. CURLOPT_RANGE: CURLOPT_RESUME_FROM:
斷點續傳相關設置。CURLOPT_RANGE 指定char *參數傳遞給libcurl，用于指明http域的RANGE頭域，例如：
表示頭500個字節：bytes=0-499
表示第二個500字節：bytes=500-999
表示最后500個字節：bytes=-500
表示500字節以后的范圍：bytes=500-
第一個和最后一個字節：bytes=0-0,-1
同時指定幾個范圍：bytes=500-600,601-999
CURLOPT_RESUME_FROM 傳遞一個long參數給libcurl，指定你希望開始傳遞的 偏移量。
四、 curl_easy_perform 函數說明（error 狀態碼）
該函數是完成curl_easy_setopt指定的所有選項，本節重點介紹curl_easy_perform的返回值。返回0意味一切ok，非0代表錯誤發生。主要錯誤碼說明：
1. CURLE_OK
任務完成一切都好
2 CURLE_UNSUPPORTED_PROTOCOL
不支持的協議，由URL的頭部指定
3 CURLE_COULDNT_CONNECT
不能連接到remote 主機或者代理
4 CURLE_REMOTE_ACCESS_DENIED
訪問被拒絕
5 CURLE_HTTP_RETURNED_ERROR
Http返回錯誤
6 CURLE_READ_ERROR
讀本地文件錯誤 要獲取詳細的錯誤描述字符串，可以通過const char *curl_easy_strerror(CURLcode errornum ) 這個函數取得.
五、libcurl使用的HTTP消息頭
當使用libcurl發送http請求時，它會自動添加一些http頭。我們可以通過CURLOPT_HTTPHEADER屬性手動替換、添加或刪除相應 的HTTP消息頭。
Host
http1.1（大部分http1.0)版本都要求客戶端請求提供這個信息頭。
Pragma
"no-cache"。表示不要緩沖數據。
Accept
"*/*"。表示允許接收任何類型的數據。
Expect
以POST的方式向HTTP服務器提交請求時，libcurl會設置該消息頭為"100-continue"，它要求服務器在正式處理該請求之前，返回一 個"OK"消息。如果POST的數據很小，libcurl可能不會設置該消息頭。
自定義選項
當前越來越多的協議都構建在HTTP協議之上（如：soap），這主要歸功于HTTP的可靠性，以及被廣泛使用的代理支持（可以穿透大部分防火墻）。 這些協議的使用方式與傳統HTTP可能有很大的不同。對此，libcurl作了很好的支持。
自定義請求方式(CustomRequest)
HTTP支持GET, HEAD或者POST提交請求。可以設置CURLOPT_CUSTOMREQUEST來設置自定義的請求方式，libcurl默認以GET方式提交請求：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_CUSTOMREQUEST, "MYOWNREQUEST");
修改消息頭
HTTP協議提供了消息頭，請求消息頭用于告訴服務器如何處理請求；響應消息頭則告訴瀏覽器如何處理接收到的數據。在libcurl中，你可以自由的添加 這些消息頭：
struct curl_slist *headers=NULL; /* init to NULL is important */ headers = curl_slist_append(headers, "Hey-server-hey: how are you?"); headers = curl_slist_append(headers, "X-silly-content: yes"); /* pass our list of custom made headers */ curl_easy_setopt(easyhandle, CURLOPT_HTTPHEADER, headers); curl_easy_perform(easyhandle); /* transfer http */ curl_slist_free_all(headers); /* free the header list */
對于已經存在的消息頭，可以重新設置它的值：
headers = curl_slist_append(headers, "Accept: Agent-007"); headers = curl_slist_append(headers, "Host: munged.host.line");
刪除消息頭
對于一個已經存在的消息頭，設置它的內容為空，libcurl在發送請求時就不會同時提交該消息頭：
headers = curl_slist_append(headers, "Accept:");
六、獲取http應答頭信息
發出http請求后，服務器會返回應答頭信息和應答數據，如果僅僅是打印應答頭的所有內容，則直接可以通過curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_HEADERFUNCTION, 打印函數)的方式來完成，這里需要獲取的是應答頭中特定的信息，比如應答碼、cookies列表等，則需要通過下面這個函數：
CURLcode curl_easy_getinfo(CURL *curl, CURLINFO info, ... );
info參數就是我們需要獲取的內容，下面是一些參數值:
1.CURLINFO_RESPONSE_CODE
獲取應答碼
2.CURLINFO_HEADER_SIZE
頭大小
3.CURLINFO_COOKIELIST
cookies列表
除了獲取應答信息外，這個函數還能獲取curl的一些內部信息，如請求時間、連接時間等等。
更多的參數可以參考API文檔。
七、多線程問題
首先一個基本原則就是：絕對不應該在線程之間共享同一個libcurl handle(CURL *對象)，不管是easy handle還是multi handle（本文只介紹easy_handle）。一個線程每次只能使用一個handle。
libcurl是線程安全的，但有兩點例外：信號(signals)和SSL/TLS handler。 信號用于超時失效名字解析(timing out name resolves)。libcurl依賴其他的庫來支持SSL/STL，所以用多線程的方式訪問HTTPS或FTPS的URL時，應該滿足這些庫對多線程 操作的一些要求。詳細可以參考：
OpenSSL: http://www.openssl.org/docs/crypto/threads.html
GnuTLS: http://www.gnu.org/software/gnutls/manual/html_node/Multi_002dthreaded-applications.html
NSS: 宣稱是多線程安全的。
八、什么時候libcurl無法正常工作
傳輸失敗總是有原因的。你可能錯誤的設置了一些libcurl的屬性或者沒有正確的理解某些屬性的含義，或者是遠程主機返回一些無法被正確解析的內容。
這里有一個黃金法則來處理這些問題：將CURLOPT_VERBOSE屬性設置為1，libcurl會輸出通信過程中的一些細節。如果使用的是http協 議，請求頭/響應頭也會被輸出。將CURLOPT_HEADER設為1，這些頭信息將出現在消息的內容中。
當然不可否認的是，libcurl還存在bug。
如果你對相關的協議了解越多，在使用libcurl時，就越不容易犯錯。
九、關于密碼
客戶端向服務器發送請求時，許多協議都要求提供用戶名與密碼。libcurl提供了多種方式來設置它們。
一些協議支持在URL中直接指定用戶名和密碼，類似于： protocol://user:password@example.com/path/。libcurl能正確的識別這種URL中的用戶名與密碼并執行 相應的操作。如果你提供的用戶名和密碼中有特殊字符，首先應該對其進行URL編碼。
也可以通過CURLOPT_USERPWD屬性來設置用戶名與密碼。參數是格式如 “user:password ”的字符串：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_USERPWD, "user_name:password");
有時候在訪問代理服務器的時候，可能時時要求提供用戶名和密碼進行用戶身份驗證。這種情況下，libcurl提供了另 一個屬性CURLOPT_PROXYUSERPWD：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_PROXYUSERPWD, "user_name:password");
在UNIX平臺下，訪問FTP的用戶名和密碼可能會被保存在$HOME/.netrc文件中。libcurl支持直接從這個文件中獲取用戶名與密碼：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_NETRC, 1L);
在使用SSL時，可能需要提供一個私鑰用于數據安全傳輸，通過CURLOPT_KEYPASSWD來設置私鑰：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_KEYPASSWD, "keypassword");
十、HTTP驗證
在使用HTTP協議時，客戶端有很多種方式向服務器提供驗證信息。默認的 HTTP驗證方法是"Basic”，它將用戶名與密碼以明文的方式、經Base64編碼后保存在HTTP請求頭中，發往服務器。當然這不太安全。
當前版本的libcurl支持的驗證方法有：basic, Digest, NTLM, Negotiate, GSS-Negotiate and SPNEGO。（譯者感嘆：搞Web這么多年，盡然不知道這些Http的驗證方式，實在慚愧。）可以通過CURLOPT_HTTPAUTH屬性來設置具體 的驗證方式：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_HTTPAUTH, CURLAUTH_DIGEST);
向代理服務器發送驗證信息時，可以通過CURLOPT_PROXYAUTH設置驗證方式：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_PROXYAUTH, CURLAUTH_NTLM);
也可以同時設置多種驗證方式（通過按位與）， 使用‘CURLAUTH_ANY‘將允許libcurl可以選擇任何它所支持的驗證方式。通過CURLOPT_HTTPAUTH或 CURLOPT_PROXYAUTH屬性設置的多種驗證方式，libcurl會在運行時選擇一種它認為是最好的方式與服務器通信：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_HTTPAUTH, CURLAUTH_DIGEST|CURLAUTH_BASIC);
// curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_HTTPAUTH, CURLAUTH_ANY);