下面我将从 “为什么需要 HTTPS”、“核心库介绍”、“三种实现方式（从易到难）” 以及 “完整代码示例” 几个方面，为你详细讲解如何在 Linux C 语言中实现 HTTPS 客户端。
为什么需要 HTTPS？
HTTPS = HTTP + SSL/TLS，它解决了 HTTP 的两个核心问题：
- 机密性：防止数据在传输过程中被窃听，SSL/TLS 会加密你的请求和响应内容。
- 完整性：防止数据在传输过程中被篡改，SSL/TLS 会验证数据是否在传输途中被修改过。
- 身份验证：确保你正在和正确的服务器通信,而不是一个冒名顶替的中间人。
核心库介绍
在 Linux C 生态中，有几种主流的库可以实现 HTTPS 功能,各有优劣：
| 库名 | 特点 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| libcurl | 高级、易用、功能强大的 URL 传输库 | 推荐新手，封装了底层细节，API 简单，支持几乎所有协议（HTTP, HTTPS, FTP, SMTP...），稳定可靠。 | 相对“重量级”，依赖可能较多。 | 大多数需要网络通信的 C/C++ 项目，特别是快速开发。 |
| OpenSSL | 底层、功能全面的 SSL/TLS 加密库 | 功能最强大、最灵活，可以实现各种复杂的加密、证书验证等操作。 | API 复杂且晦涩，学习曲线陡峭，容易出错。 | 需要高度定制化加密逻辑、或实现自己的协议（如自定义 MQTT over TLS）的场景。 |
| GnuTLS | 另一个开源的 SSL/TLS 库 | 功能与 OpenSSL 类似，API 相对 OpenSSL 更友好一些。 | 生态和社区规模小于 OpenSSL。 | 不想使用 OpenSSL 时的替代方案。 |
对于绝大多数开发者，强烈推荐从 libcurl 开始。 它能让你用最少的代码实现 HTTPS 通信，只有在有特殊需求时，才去考虑直接使用 OpenSSL。
三种实现方式（从易到难）
我们将重点介绍 libcurl 的使用,因为它是最实用的。
使用 libcurl (推荐)
libcurl 是一个客户端的 URL 传输库，它为你处理了所有复杂的 SSL/TLS 握手、加密、解密过程，你只需要像使用 HTTP 一样，告诉它一个 https:// 开头的 URL 即可。
步骤 1: 安装 libcurl
在基于 Debian/Ubuntu 的系统上：
sudo apt-get update sudo apt-get install libcurl4-openssl-dev
在基于 RHEL/CentOS 的系统上：
sudo yum install libcurl-devel
步骤 2: 编写 C 代码
libcurl 的使用模式通常是固定的：
curl_global_init(): 全局初始化。curl_easy_init(): 初始化一个 easy handle。- `curl_easy_setopt()这是最关键的一步**，通过设置各种选项来配置本次请求（如 URL、回调函数、超时等）。
curl_easy_perform(): 执行请求。curl_easy_cleanup(): 清理 easy handle。curl_global_cleanup(): 全局清理。
回调函数 write_callback 用于接收服务器返回的数据。
完整代码示例 (https_get.c)
这个例子会向 https://example.com 发送一个 GET 请求,并将响应内容打印到标准输出。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <curl/curl.h>
// 回调函数，用于接收 libcurl 传递过来的数据
// size_t 是数据项的大小，nmemb 是数据项的数量，size * nmemb 是这一块数据的总大小
// contents 是一个指针，指向 libcurl 分配的内存块，用于存放接收到的数据
// userp 是用户自定义指针，我们在 setopt 中传入
size_t write_callback(void *contents, size_t size, size_t nmemb, void *userp) {
// 将接收到的数据追加到 userp 指向的字符串中
// strncat 会自动在末尾添加 '\0'
strncat((char *)userp, contents, size * nmemb);
return size * nmemb; // 必须返回接收到的字节数
}
int main(void) {
CURL *curl;
CURLcode res;
// 用于存储响应数据的缓冲区
char response_buffer[4096] = {0}; // 初始化为全 0
// 1. 全局初始化
curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);
// 2. 初始化一个 easy handle
curl = curl_easy_init();
if (curl) {
// 3. 设置 easy handle 的选项
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "https://example.com");
// 设置我们的回调函数来处理响应数据
// CURLOPT_WRITEFUNCTION: 指定回调函数
// CURLOPT_WRITEDATA: 指定传递给回调函数的 userp 参数
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, write_callback);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, (void *)response_buffer);
// (可选) 设置一个 User-Agent
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_USERAGENT, "libcurl-agent/1.0");
// (可选) 设置超时时间 (秒)
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_TIMEOUT, 10L);
// (可选) 禁用 SSL/TLS 证书验证 (仅用于测试!)
// 在生产环境中，你应该验证证书！
// curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0L);
// curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYHOST, 0L);
// 4. 执行请求
res = curl_easy_perform(curl);
// 检查执行结果
if (res != CURLE_OK) {
fprintf(stderr, "curl_easy_perform() failed: %s\n", curl_easy_strerror(res));
} else {
// 打印我们接收到的数据
printf("Response received:\n%s\n", response_buffer);
// (可选) 获取响应码
long response_code;
curl_easy_getinfo(curl, CURLINFO_RESPONSE_CODE, &response_code);
printf("HTTP Response Code: %ld\n", response_code);
}
// 5. 清理 easy handle
curl_easy_cleanup(curl);
}
// 6. 全局清理
curl_global_cleanup();
return 0;
}
步骤 3: 编译和运行
编译时，你需要链接 libcurl 库。
# -o 指定输出文件名，-lcurl 链接 curl 库 gcc https_get.c -o https_get -lcurl
运行：
./https_get
你将看到 example.com 的 HTML 内容。
直接使用 OpenSSL (高级)
直接使用 OpenSSL 意味着你需要自己处理 TCP 连接、SSL/TLS 握手、发送 HTTP 请求、解析响应等所有细节，这非常复杂,但能提供最大的控制权。
核心流程：
- 初始化 OpenSSL (
SSL_library_init,OpenSSL_add_all_algorithms,SSL_load_error_strings)。 - 创建 SSL 上下文 (
SSL_CTX_new)，这相当于 SSL/TLS 的“配置模板”。 - 创建套接字 (
socket,connect)，先建立普通的 TCP 连接。 - 基于 TCP 套接字创建 SSL 连接 (
SSL_new,SSL_set_fd,SSL_connect)，这一步会执行 TLS 握手。 - 发送和接收加密数据 (
SSL_write,SSL_read),此时发送的所有数据都会被自动加密。 - 关闭连接 (
SSL_shutdown,close)。 - 释放资源 (
SSL_free,SSL_CTX_free)。
由于这个过程非常繁琐，代码量会很大，这里就不提供完整示例了，但你可以参考 OpenSSL 官方网站的示例代码：https://www.openssl.org/docs/manmaster/man3/SSL_connect.html
使用更现代的 C++ 库 (如 Cpr)
如果你的项目是 C++ 的，可以考虑使用更现代、更易用的 HTTP/HTTPS 客户端库，Cpr (C++ Requests)，它的 API 设计灵感来源于 Python 的 requests 库,非常直观。
示例 (Cpr):
#include <cpr/cpr.h>
#include <iostream>
int main() {
cpr::Response r = cpr::Get(cpr::Url{"https://example.com"},
cpr::Timeout{10000},
cpr::Header{{"User-Agent", "cpp-cpr-agent/1.0"}});
if (r.status_code == 200) {
std::cout << "Response received:\n" << r.text << std::endl;
std::cout << "HTTP Response Code: " << r.status_code << std::endl;
} else {
std::cerr << "Request failed with status code: " << r.status_code << std::endl;
}
return 0;
}
编译和安装 Cpr 也相对简单，它通常会处理好底层的 libcurl 或 libcurl-asio 依赖。
证书验证的重要性
在使用 libcurl 时，默认情况下它会验证服务器的 SSL 证书，以确保你连接的是合法的服务器，而不是一个伪造的“中间人”服务器，这个过程需要系统的 CA (Certificate Authority) 证书包。
如果你遇到证书验证错误：
- 最佳实践：将服务器的证书（或 CA 证书）下载到本地，然后使用
CURLOPT_CAINFO选项指定证书路径。curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CAINFO, "/path/to/cacert.pem");
- 临时解决方案（仅用于开发/测试！）：可以禁用证书验证。
// 警告：这会使你的连接不安全！ curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0L); curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYHOST, 0L);
千万不要在生产环境中使用这种方式！
| 方法 | 难度 | 开发效率 | 灵活性 | 推荐度 |
|---|---|---|---|---|
| libcurl | 低 | 高 | 中 | ⭐⭐⭐⭐⭐ (首选) |
| OpenSSL | 极高 | 低 | 极高 | ⭐⭐ (特殊需求时) |
| C++ (Cpr) | 低 | 极高 | 中 | ⭐⭐⭐⭐⭐ (C++ 项目首选) |
对于 Linux C 语言的 HTTPS 开发，libcurl 是无可争议的最佳选择，它为你屏蔽了底层复杂性，让你能专注于业务逻辑，同时保证了功能的强大和稳定，从上面的 https_get.c 示例开始，你就可以轻松地在自己的 C 项目中集成 HTTPS 功能了。
