Файлы заголовков (C++)
Имена программных элементов, таких как переменные, функции, классы и т. д., должны быть объявлены до их использования. Например, вы не можете просто написать x = 42 без первого объявления «x».
Объявление указывает компилятору, является ли элемент элементом int , функцией double , а class также какой-либо другой вещью. Кроме того, каждое имя должно быть объявлено (прямо или косвенно) в каждом CPP-файле, в котором он используется. При компиляции программы каждый CPP-файл компилируется независимо в единицу компиляции. Компилятор не знает, какие имена объявляются в других единицах компиляции. Это означает, что если вы определяете класс или функцию или глобальную переменную, необходимо предоставить объявление этой вещи в каждом дополнительном CPP-файле, который использует его. Каждое объявление этой вещи должно быть точно идентичным во всех файлах. Небольшое несоответствие приведет к ошибкам или непреднамеренное поведение, когда компоновщик пытается объединить все блоки компиляции в одну программу.
Чтобы свести к минимуму вероятность ошибок, C++ принял соглашение об использовании файлов заголовков для хранения объявлений. Вы делаете объявления в файле заголовка, а затем используете директиву #include в каждом CPP-файле или другом файле заголовка, который требует этого объявления. Директива #include вставляет копию файла заголовка непосредственно в CPP-файл перед компиляцией.
В Visual Studio 2019 г. функция модулей C++20 появилась как улучшение и итоговая замена файлов заголовков. Дополнительные сведения см. в разделе «Обзор модулей» в C++.
Пример
В следующем примере показан распространенный способ объявления класса и последующего использования его в другом исходном файле. Начнем с файла заголовка. my_class.h Он содержит определение класса, но обратите внимание, что определение является неполным; Функция-член do_something не определена:
Затем создайте файл реализации (обычно с расширением CPP или аналогичного расширения). Мы вызовем файл my_class.cpp и предоставим определение для объявления члена. Мы добавим директиву #include для файла «my_class.h», чтобы объявление my_class вставлено в этот момент в CPP-файле, и мы добавим <iostream> в объявление . std::cout Обратите внимание, что кавычки используются для файлов заголовков в том же каталоге, что и исходный файл, а угловые скобки используются для заголовков стандартной библиотеки. Кроме того, многие заголовки стандартной библиотеки не имеют расширения H или других файлов.
В файле реализации можно использовать using оператор, чтобы избежать необходимости указывать все упоминания «my_class» или «cout» с «N::» или «std::». Не помещайте using инструкции в файлы заголовков!
Теперь мы можем использовать my_class в другом CPP-файле. Мы #include файл заголовка, чтобы компилятор извлекал объявление. Все, что компилятор должен знать, заключается в том, что my_class является классом, который имеет функцию do_something() открытого члена.
После завершения компиляции каждого CPP-файла в OBJ-файлы он передает OBJ-файлы компоновщику. При слиянии файлов объектов компоновщик находит только одно определение для my_class; он находится в OBJ-файле, создаваемом для my_class.cpp, и сборка завершается успешно.
Включение охранников
Как правило, файлы заголовков имеют параметр include guard или директиву #pragma once , чтобы убедиться, что они не вставляются несколько раз в один CPP-файл.
Что нужно поместить в файл заголовка
Так как файл заголовка может быть включен несколькими файлами, он не может содержать определения, которые могут создавать несколько определений одного и того же имени. Следующие действия не допускаются или считаются очень плохой практикой.
- встроенные определения типов в пространстве имен или глобальной области
- Определения функций, отличных от встроенных
- Определения переменных, отличных от const
- агрегатные определения
- безымянные пространства имен
- Директивы using
using Использование директивы не обязательно приведет к ошибке, но может вызвать проблему, так как она добавляет пространство имен в область в каждом CPP-файле, который прямо или косвенно включает этот заголовок.
Пример файла заголовка
В следующем примере показаны различные типы объявлений и определений, разрешенных в файле заголовка:
HTTP Headers для "чайников"
Являетесь вы программистом или нет, вы видели его повсюду в Интернете. На данный момент в адресной строке браузера отображается нечто, что начинается с «https: //». Даже ваш первый скрипт Hello World отправил HTTP-header без вашего понимания. В этой статье мы собираемся узнать об основах HTTP-заголовков и о том, как их можно использовать в наших веб-приложениях.
Что такое HTTP Headers?
HTTP значит «Hypertext Transfer Protocol» (Протокол передачи гипертекста). Всемирная паутина использует этот протокол. Он был создан в начале 1990-х годов. Почти всё, что вы видите в вашем браузере, передаётся на ваш компьютер через HTTP. Например, когда вы открыли страницу этой статьи, ваш браузер отправил более 40 HTTP-запросов и получил HTTP-ответы для каждого из них.
Заголовки HTTP являются основной частью этих HTTP-запросов и ответов, и они несут информацию о браузере клиента, запрошенной странице, сервере и многом другом.
Пример
Когда вы вводите URL-адрес в адресной строке, ваш браузер отправляет HTTP-запрос, и он может выглядеть так:
Первая строка — это «Request Line», которая содержит некоторую базовую информацию по запросу. Остальные — HTTP заголовки.
После этого запроса ваш браузер получает ответ HTTP, который может выглядеть так:
Первая строка — это «Строка состояния», за которой следуют «HTTP-заголовки», до пустой строки. После этого начинается «содержимое» (в данном случае — HTML вывод).
Когда вы смотрите на исходный код веб-страницы в своём браузере, вы видите только часть HTML, а не заголовки HTTP, хотя они фактически были переданы вместе.
Эти HTTP-запросы также отправляются и принимаются для других вещей, таких как изображения, CSS-файлы, файлы JavaScript и т. д. Именно поэтому я сказал ранее, что ваш браузер отправил не менее 40 или более HTTP-запросов, поскольку вы загрузили только эту страницу статьи.
Теперь давайте рассмотрим структуру более подробно.
Как увидеть HTTP Headers
Для анализа HTTP-заголовков я использую следующие расширения Firefox:
- getallheaders() получает запросы headers. Вы можете использовать массив $_SERVER.
- headers_list() получает отзывы headers.
Далее в этой статье мы увидим примеры кода в PHP.
Структура запроса HTTP
Первая строка HTTP-запроса называется линией запроса и состоит из трёх частей:
- «method» указывает, какой это запрос. Наиболее распространённые методы GET, POST и HEAD.
- «path» , как правило, является частью URL-адреса, который идёт после host (домена). Например, если запрос «https://net.tutsplus.com/tutorials/other/top-20-mysql-best-practices/» , часть path будет «/tutorials/other/top-20-mysql-best-practices/».
- Часть «protocol» содержит «HTTP» и версию, которая обычно 1.1 в современных браузерах.
Остальная часть запроса содержит HTTP headers как пары «Name: Value» в каждой строке. Они содержат различную информацию о HTTP-запросе и вашем браузере. Например, строка «User-Agent» предоставляет информацию о версии браузера и операционной системе, которую вы используете. «Accept-Encoding» сообщает серверу, может ли ваш браузер принимать сжатый output, например gzip.
Возможно, вы заметили, что данные cookie также передаются внутри HTTP-заголовка. И если бы ссылочный url, это было бы в header тоже.
Большинство этих заголовков являются необязательными. Этот HTTP-запрос мог быть таким же маленьким:
И вы всё равно получите правильный ответ от веб-сервера.
Методы запроса
Три наиболее часто используемых метода запроса: GET, POST и HEAD. Вы, вероятно, уже знакомы с первыми двумя, начиная с написания html-форм.
GET: получение документа
Это основной метод, используемый для извлечения html, изображений, JavaScript, CSS и т. д. С использованием этого метода запрошено большинство данных, загружаемых в ваш браузер.
Например, при загрузке статьи Nettuts +, самая первая строка HTTP-запроса выглядит так:
Как только html загрузится, браузер начнет отправлять GET-запрос изображений, который может выглядеть так:
Веб-формы можно настроить под метод GET. Вот пример.
Когда эта форма отправлена, HTTP-запрос начинается так:
Вы можете видеть, что каждый ввод формы был добавлен в строку запроса.
POST: отправка данных на сервер
Даже если вы можете отправлять данные на сервер с помощью GET и строки запроса, во многих случаях POST будет предпочтительнее. Отправка больших объёмов данных с помощью GET нецелесообразна и имеет ограничения.
Запросы POST чаще всего отправляются веб-формами. Давайте изменим предыдущий пример формы на метод POST.
Отправка этой формы создает HTTP-запрос следующим образом:
Здесь нужно отметить три важных момента:
- Путь в первой строке просто /foo.php, и больше нет строки запроса.
- Добавлены заголовки Content-Type и Content-Length, которые предоставляют информацию об отправляемых данных.
- Все данные теперь отправляются после заголовков, в том же формате, что и строка запроса.
Запросы POST метода также могут быть сделаны через AJAX, приложения, cURL и т. д. И все формы загрузки файлов необходимы для использования метода POST.
HEAD: получение информации заголовка
HEAD идентичен GET, за исключением того, что сервер не возвращает содержимое HTTP-ответа. Когда вы отправляете запрос HEAD, это означает, что вас интересуют только код ответа и HTTP headers, а не сам документ.
«Когда вы отправляете запрос HEAD, это означает, что вас интересуют только код ответа и HTTP headers, а не сам документ».
С помощью этого метода браузер может проверить, был ли документ изменён для целей caching. Он также может проверить, существует ли документ вообще.
Например, если у вас много ссылок на веб-сайте, вы можете периодически отправлять HEAD-запросы каждой из них, чтобы проверить наличие неработающих ссылок. Это будет намного быстрее, чем при использовании GET.
Структура ответа HTTP
После того, как браузер отправляет HTTP-запрос, сервер отвечает HTTP-ответом. Исключая контент, он выглядит так:
Первой порцией данных является протокол. Обычно это снова HTTP/1.x или HTTP/1.1 на современных серверах.
Следующая часть — это код состояния, за которым следует короткое сообщение. Код 200 означает, что наш запрос GET был успешным и сервер вернёт содержимое запрошенного документа сразу после headers.
Мы все видели «404» pages. Это число фактически приходит из части кода состояния HTTP-ответа. Если запрос GET будет создан для path, который сервер не может найти, он ответил бы 404, а не 200.
Остальная часть ответа содержит headers так же, как HTTP-запрос. Эти значения могут содержать информацию о софте сервера при последнем изменении страницы/файла, типе mime и прочее.
Опять же, большинство этих headers на самом деле являются необязательными.
Коды статуса HTTP
- 200 используются для успешных запросов.
- 300 для перенаправления.
- 400 используются, если возникла проблема с запросом.
- 500 используются, если возникла проблема с сервером.
200 OK
Как упоминалось ранее, этот код состояния отправляется в ответ на успешный запрос.
206 Partial Content
Если приложение запрашивает только диапазон запрошенного файла, возвращается код 206.
Это часто используется с менеджерами закачек, которые могут остановить и возобновить загрузку или разделить загрузку на части.
404 Not Found
Когда запрашиваемая страница или файл не найдена, сервер отправляет код ответа 404.
401 Unauthorized
Защищённые паролем веб-страницы отправляют этот код. Если вы не ввели логин правильно, вы можете увидеть следующее в вашем браузере.
Обратите внимание, что это относится только к страницам, защищённым паролем HTTP, которые вызывают запросы для входа следующим образом:
403 Forbidden
Если вам не разрешен доступ к странице, этот код может быть отправлен в ваш браузер. Это часто происходит, когда вы пытаетесь открыть URL-адрес для папки, в которой нет индексной страницы. Если параметры сервера не позволяют отображать содержимое папки, вы получите ошибку 403.
Например, на моем локальном сервере я создал папку изображений. Внутри этой папки я помещаю файл .htaccess с этой строкой: «Options -Indexes». Теперь, когда я пытаюсь открыть http://localhost/images/ — я вижу это:
Существуют другие способы блокировки доступа и 403 могут быть отправлены. Например, вы можете блокировать по IP-адресу с помощью некоторых директив htaccess.
302 (or 307) Moved Temporarily & 301 Moved Permanently
Эти два кода используются для перенаправления браузера. Например, когда вы используете службу сокращения URL, такую как bit.ly, именно так они перенаправляют людей, которые идут по ссылке.
302 и 301 обрабатываются браузером очень похоже, но они могут иметь различные значения для spiders поисковых систем. Например, если ваш сайт не готов для обслуживания, вы можете перенаправить его в другое место с помощью 302. Поисковая система продолжит проверку вашей страницы в будущем. Но если вы перенаправите с использованием 301, это сообщит spider, что ваш сайт переехал в это место навсегда. За более точной информацией: http://www.nettuts.com перейдите на https://net.tutsplus.com/ используя 301 код вместо 302.
500 Internal Server Error
Этот код обычно отображается при сбое веб-скрипта. Большинство скриптов CGI не выводят ошибки непосредственно в браузер, в отличие от PHP. Если есть фатальные ошибки, они просто отправят код статуса 500. И тогда программист должен искать в журналах ошибок сервера, чтобы найти сообщения об ошибках.
Complete List
Вы можете найти полный список кодов состояния HTTP с их пояснениями here.
Заголовки HTTP в запросах HTTP
Теперь мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных HTTP headers , найденных в HTTP requests.
Почти все эти заголовки можно найти в массиве $ _SERVER в PHP. Вы также можете использовать функцию getallheaders() для извлечения всех заголовков одновременно.
HTTP-запрос отправляется на определенные IP-адреса. Но так как большинство серверов способны размещать несколько сайтов под одним IP, они должны знать, какое доменное имя ищет браузер.
Это в основном имя host, включая домен и поддомен.
В PHP его можно найти, как $_SERVER[‘HTTP_HOST’] или $_SERVER[‘SERVER_NAME’].
User-Agent
Этот заголовок может содержать несколько частей информации, таких как:
- Имя и версия браузера.
- Название и версия операционной системы.
- Язык по умолчанию.
Именно так веб-сайты могут собирать определённую общую информацию о своих системах surfers. Например, они могут определить, использует ли surfer мобильный браузер и перенаправляет их на мобильную версию своего веб-сайта, который лучше работает с низким разрешением.
В PHP может быть выражен так: $_SERVER[‘HTTP_USER_AGENT’].
Accept-Language
Этот заголовок отображает настройки языка по умолчанию. Если сайт имеет разные языковые версии, он может перенаправить нового surfer на основе этих данных.
Он может содержать несколько языков, разделённых запятыми. Первый — это предпочтительный язык, и каждый из перечисленных языков может иметь значение «q», которое представляет собой оценку предпочтения пользователя для языка (min. 0 max. 1).
В PHP его можно найти так: $ _SERVER [«HTTP_ACCEPT_LANGUAGE»].
Accept-Encoding
Большинство современных браузеров поддерживают gzip и отправляют это в header. Затем веб-сервер может отправить выходной HTML-код в сжатом формате. Это позволяет уменьшить размер до 80% для экономии пропускной способности и времени.
В PHP его можно найти так: $ _SERVER [«HTTP_ACCEPT_ENCODING»]. Однако, когда вы используете функцию обратного вызова ob_gzhandler(), она будет проверять значение автоматически, поэтому вам это не нужно.
If-Modified-Since
Если веб-документ уже сохранен в кеше в браузере и вы посещаете его снова, ваш браузер может проверить, был ли документ обновлён, отправив следующее:
Если он не изменялся с этой даты, сервер отправляет код ответа «304 Not Modified», а содержимое — нет, и браузер загружает содержимое из cache.
В PHP его можно найти так: $ _SERVER [‘HTTP_IF_MODIFIED_SINCE’].
Существует также HTTP-заголовок Etag, который можно использовать для проверки текущего кэша. Мы поговорим об этом в ближайшее время.
Cookie
Как следует из названия, это отправляет файлы cookie, хранящиеся в вашем браузере для этого домена.
Это пары name=value, разделённые точками с запятой. Cookies могут также содержать id сеанса.
В PHP отдельные cookie-файлы могут быть доступны с помощью массива $ _COOKIE. Вы можете напрямую обращаться к переменным сеанса, используя массив $ _SESSION, и если вам нужен id сеанса, вы можете использовать функцию session_id () вместо cookie.
Referer
Как следует из названия, этот HTTP header содержит ссылочный url.
Например, если я зашел на домашнюю страницу Nettuts + и нажал ссылку на статью, этот header будет отправлен в мой браузер:
В PHP его можно найти как $ _SERVER [‘HTTP_REFERER’].
Возможно, вы заметили, что слово «referrer» написано с ошибкой, как «referer». К сожалению, он превратился в официальную спецификацию HTTP подобным образом и застрял.
Authorization
Когда веб-страница запрашивает авторизацию, браузер открывает окно входа в систему. Когда вы вводите имя пользователя и пароль в этом окне, браузер отправляет другой HTTP-запрос, но на этот раз он содержит этот header
Данные внутри header имеют кодировку base64. Например, base64_decode (‘bXl1c2VyOm15cGFzcw ==’) возвратит ‘myuser: mypass’
В PHP эти значения можно найти как $ _SERVER [‘PHP_AUTH_USER’] и $ _SERVER [‘PHP_AUTH_PW’].
Подробнее об этом будет, когда мы поговорим о заголовке WWW-Authenticate.
Заголовки HTTP в ответах HTTP
Теперь мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных HTTP headers, найденных в HTTP-ответах.
В PHP вы можете установить заголовки ответа, используя функцию header(). PHP уже отправляет определённые заголовки автоматически, для загрузки содержимого и настройки файлов cookie и прочее. Вы можете увидеть headers, которые отправляются или будут отправляться с помощью функции headers_list (). Вы можете проверить, были ли уже отправлены заголовки с помощью функции headers_sent().
Cache-Control
Определение из w3.org: «Поле заголовка Cache-Control используется для указания директив, которые ДОЛЖНЫ выполняться всеми механизмами кэширования по цепочке запросов/ответов». Эти «механизмы кэширования» включают шлюзы и прокси, которые может использовать ваш интернет-провайдер.
«public» означает, что ответ может быть кэширован кем угодно. «max-age» указывает, сколько секунд действителен кеш. Разрешение кэширования вашего сайта может снизить нагрузку на сервер и пропускную способность, а также увеличить время загрузки в браузере.
Кэширование также может быть предотвращено с помощью директивы «no-cache».
Подробности смотрите в w3.org.
Content-Type
Этот header указывает «mime-type» документа. Затем браузер определяет, как интерпретировать содержимое на основании этого. Например, страница html (или PHP-скрипт с выходом html) может возвращать это:
«text» — это тип, а «html» — подтип документа. Заголовок также может содержать больше информации, такой как charset.
Для gif-изображения это может быть отправлено.
Браузер может использовать внешнее приложение или расширение браузера на основе mime-type. Например, это приведет к загрузке Adobe Reader:
При загрузке напрямую Apache обычно может обнаружить mime-тип документа и отправить соответствующий header. Кроме того, большинство браузеров имеют некоторую степень отказоустойчивости и автоопределение типов mime, если заголовки указаны неверно или отсутствуют.
Вы можете найти список общих типов mime here.
В PHP вы можете использовать функцию finfo_file() для определения mime-типа файла.
Content-Disposition
Этот header указывает браузеру открыть окно загрузки файла, вместо того, чтобы пытаться проанализировать содержимое. Пример:
Это заставит браузер сделать это:
Обратите внимание, что соответствующий заголовок Content-Type также должен быть отправлен вместе с этим:
Content-Length
Когда контент будет передаваться браузеру, сервер может указать его размер (в байтах), используя этот header.
Это особенно полезно при загрузке файлов. Именно так браузер может определить ход загрузки.
Например, вот сценарий-макет, который я написал, имитирует медленную загрузку.
Теперь я собираюсь закомментировать заголовок Content-Length
Теперь результат такой:
Браузер может только сказать, сколько байтов было загружено, но он не знает общую сумму. И индикатор выполнения не показывает прогресс.
Это еще один header, который используется для кеширования. Это выглядит так:
Веб-сервер может отправлять этот header с каждым документом, который он обслуживает. Значение может быть основано на последней изменённой дате, размере файла или даже контрольной сумме файла. Браузер затем сохраняет это значение, так как он кэширует документ. В следующий раз, когда браузер запрашивает тот же файл, он отправляет это в HTTP-запросе:
Если значение Etag документа совпадает с этим, сервер будет отправлять код 304 вместо 200, и никакого содержимого. Браузер будет загружать содержимое из своего кеша.
Last-Modified
Как следует из названия, этот header указывает дату последнего изменения документа в формате GMT:
Это предлагает браузеру другой способ для cache документа. Браузер может отправить это в HTTP-запросе:
Мы уже говорили об этом ранее в разделе «If-Modified-Since».
Location
Этот заголовок используется для перенаправления. Если код ответа 301 или 302, сервер также должен отправить этот header. Например, когда вы перейдете на страницу http://www.nettuts.com, ваш браузер получит следующее:
В PHP вы можете перенаправить surfer так:
По умолчанию, это отправит 302 код ответа. Если вы хотите вместо 301 отправить:
Set-Cookie
Когда веб-сайт хочет установить или обновить файл cookie в вашем браузере, он будет использовать этот header.
Каждый файл cookie отправляется как отдельный header. Обратите внимание, что файлы cookie, установленные с помощью JavaScript, не проходят через HTTP headers.
В PHP вы можете установить cookie-файлы, используя функцию setcookie(), а PHP отправляет соответствующие HTTP headers.
Что приводит к отправке этого заголовка:
Если дата истечения срока действия не указана, cookie удаляется, когда окно браузера закрыто.
WWW-Authenticate
Сайт может отправить этот header для аутентификации пользователя через HTTP. Когда браузер увидит этот header, он откроет диалоговое окно входа в систему.
Что будет выглядеть так:
В руководстве PHP есть section, в котором приведены образцы кода, как это сделать в PHP.
Content-Encoding
Этот header обычно устанавливается, когда возвращаемое содержимое сжимается.
В PHP, если вы используете функцию обратного вызова ob_gzhandler(), она будет автоматически установлена.
Заключение
Спасибо за прочтение. Надеюсь, эта статья послужит хорошей отправной точкой для изучения HTTP Headers. Пожалуйста, оставьте свои комментарии и вопросы ниже, и я постараюсь дать как можно больше ответов.
<header>
HTML-элемент <header> представляет собой вводный контент, обычно группу вводных или навигационных средств. Он может содержать другие элементы-заголовки, а также логотип, форму поиска, имя автора и другие элементы.
| Категории контента | Основной поток, явный контент. |
|---|---|
| Разрешённое содержимое | Основной поток, кроме <header> и <footer> |
| Пропуск тега | Ни одного; Оба тега, открывающий и закрывающий, являются обязательными. |
| Разрешённые родительские элементы | Любой элемент, который разрешает контент основного потока в качестве содержимого. Обратите внимание, что элемент <header> не должен быть потомком элемента <address> , <footer> или другого элемента <header> . |
| Разрешённые роли ARIA | group , presentation |
| DOM-интерфейс | HTMLElement |
Примечание
Элемент <header> не относится к секционному контенту , а значит не создаёт новый раздел в структуре HTML-документа. При этом элемент <header> обычно должен содержать заголовок ближайшего раздела (элементы h1 — h6 ), но это не обязательно.
Историческое употребление
Несмотря на то, что элемент <header> не попал в спецификации до HTML5, на самом деле, он существовал с самого начала HTML. Первоначально, на самом первом веб-сайте он использовался как элемент <head> . В какой-то момент было принято решение использовать другое имя. Позже, это позволило <header> занять другую роль.