CGI（Common Gateway Interface）是一種通用、標準的Web服務器接口，它允許web服務器請求一個外部程序來處理web請求，並且將該程序的輸出賦值給一個html頁面，最終返回給客戶端。CGI是一種將Web編程與操作系統和其他功能程序進行交互的標準方法。

一、CGI的原理

當客戶端（通常是Web瀏覽器）向Web服務器發送一個請求，Web服務器會解析該請求並執行CGI程序。CGI程序由普通的程序語言編寫，如Perl、Python、C++等等。

當Web服務器執行CGI程序時，在客戶端的請求環境中，服務器程序會替換出底層操作系統中的一些環境變量，例如QUERY_STRING、REQUEST_METHOD和HTTP_USER_AGENT等，CGI程序可以使用這些環境變量與客戶端的請求數據（表單數據、URL參數等）進行交互。

CGI程序通過標準輸入（stdin）接受客戶端發送的信息，例如表單數據和URL參數，並通過標準輸出（stdout）發送響應信息給Web服務器。Web服務器再將響應信息發送回客戶端。

二、Python實現CGI編程的步驟

要用Python實現CGI編程，通常需要遵循以下步驟：

1. 設置Web服務器的CGI目錄。

2. 創建一個Python腳本文件，其中包含CGI程序代碼。

3. 將Python腳本文件保存在Web服務器的CGI目錄下，以”.cgi”或”.py”為擴展名。

4. 在HTML頁面中創建一個表單，將表單的”action”屬性指向Python腳本文件。

5. 在Python腳本文件中，解析表單數據並返迴響應結果。

三、Python實現CGI編程的代碼示例

下面是一個簡單的Python CGI程序示例，它從一個HTML表單中獲取輸入數據，並輸出一個打招呼的消息：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 啟用CGI模式，簡化文件頭部代碼
import cgitb
cgitb.enable()

print("Content-Type: text/html;charset=utf-8")
print()

# 讀取HTML表單數據
form = cgi.FieldStorage()
name = form.getvalue("name", "World")

print("")
print("
Hello, " + name + "!
")

以上腳本用到了Python標準模塊cgi來解析表單數據。它將表單數據中的”name”參數提取出來，並將其用於輸出打招呼的消息。在HTML頁面中，我們可以通過以下表單代碼來使用該CGI程序：

<form method="post" action="/cgi-bin/hello.py">
  <p>Name: <input type="text" name="name"></p>
  <p><input type="submit" value="Submit"></p>
</form>

該HTML頁面將會向Web服務器發送一個POST請求，將表單數據發送給該CGI程序。CGI程序再將響應結果發送回Web服務器，最終返回給瀏覽器顯示。

四、總結

Python的CGI編程可以為Web開發帶來很多優勢，例如簡單易懂的語法、直接使用標準輸入輸出、底層操作系統無關性、跨平台兼容等。CGI編程幫你實現讓網站動態化，為用戶提供更好的交互體驗。