C 语言错误处理

虽然 C 语言不提供对错误处理的直接支持。但是作为一种系统编程语言，它以返回值的形式允许我们访问底层数据。

在发生错误时，大多数的 C 或 UNIX 函数调用返回 1 或 NULL，同时会设置一个错误代码 **errno** ，该错误代码是全局变量，表示在函数调用期间发生了错误。

可以在 <error.h> 头文件中找到各种各样的错误代码。

所以，C 程序可以通过检查返回值，然后根据返回值决定采取哪种适当的动作。

C 语言错误最佳实战

开发人员应该在程序初始化时，把 errno 设置为 0。0 值表示程序中没有错误。
使用 stderr 文件流来输出所有的错误。

errno、perror() 和 strerror()

C 语言提供了 perror() 和 strerror() 函数来显示与 errno 相关的文本消息。

perror() 函数显示传给它的字符串，后跟一个冒号、一个空格和当前 errno 值的文本表示形式
strerror() 函数，返回一个指向当前 errno 值的文本表示形式的指针

范例：打开文件错误

下面我们模拟一种错误情况，尝试打开一个不存在的文件。虽然可以使用多种方式来输出错误消息，在这里我们使用函数来演示用法。

/**
 * file: main.c
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 */

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

//声明全局的错误变量
extern int errno ;

int main ()
{
   FILE * pf;
   int errnum;

   pf = fopen ("unexist.file.txt", "rb");

   if (pf == NULL)
   {
      errnum = errno;
      fprintf(stderr, "错误代码: %d\n", errno);
      perror("通过 perror 输出错误");
      fprintf(stderr, "打开文件错误: %s\n", strerror( errnum ));
      errno = 0;
   }
   else
   {
      fclose (pf);
   }
   return 0;
}

编译和运行以上范例，输出结果如下

$ gcc main.c && a.out
错误代码: 2
通过 perror 输出错误: No such file or directory
打开文件错误: No such file or directory

范例：被零除的错误

在进行除法运算时，如果不检查除数是否为零，则会导致一个运行时错误。

为了避免这种情况发生，下面的代码在进行除法运算前会先检查除数是否为零

/**
 * file: main.c
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//声明全局错误变量
extern int errno;

int main()
{
   int dividend = 20;
   int divisor = 0;
   int quotient;

   if( divisor == 0){
      fprintf(stderr, "除数为 0 退出运行...\n");
      exit(-1);
   }

   quotient = dividend / divisor;

   fprintf(stderr, "quotient 变量的值为 : %d\n", quotient );

   exit(0);
}

编译和运行上面的代码，输出结果如下

$ gcc main.c && a.out
除数为 0 退出运行...

程序退出状态

通常情况下，程序成功执行完一个操作正常退出的时候会带有值 EXIT_SUCCESS。 EXIT_SUCCESS 是宏，它被定义为 0。

如果程序中存在错误情况，当程序退出时，会带有状态值 EXIT_FAILURE。 EXIT_FAILURE 也是宏，它被定义为 -1。

EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE 都定义在 stdlib.h 头文件中。

所以，上面的程序可以写成

/**
 * file: main.c
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//声明全局错误变量
extern int errno;

int main()
{
   int dividend = 20;
   int divisor = 5;
   int quotient;

   if( divisor == 0){
      fprintf(stderr, "除数为 0 退出运行...\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   quotient = dividend / divisor;
   fprintf(stderr, "quotient 变量的值为: %d\n", quotient );

   exit(EXIT_SUCCESS);
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

$ gcc main.c && a.out
quotient 变量的值为: 4

C 语言 错误处理

C 语言错误最佳实战

errno、perror() 和 strerror()

范例： 打开文件错误

范例：被零除的错误

程序退出状态

C 语言基础教程

范例：打开文件错误