Linux系統編程之錯誤處理：perror,strerror和errno

原創

2020-02-20 13:17

1，在系統編程中錯誤通常通過函數返回值來表示，並通過特殊變量errno來描述。

errno這個全局變量在<errno.h>頭文件中聲明如下：extern int errno;

errno是一個由POSIX和ISO C標準定義的符號，看（用）起來就好像是一個整形變量。當系統調用或庫函數發生錯誤的時候，比如以只讀方式打開一個不存在的文件時，它的值將會被改變，根據errno值的不同，我們就可以知道自己的程序發生了什麼錯誤，然後進行相應的處理。

爲什麼，要強調errno看起來好像是一個整形變量呢？因爲有的標準(如ISO C)只規定了errno的作用，而沒有規定它的實現方式，它可能被定義成一個變量，也有可能被定義成一個宏，這個具體要看編譯器自己的實現。早些時候，POSIX.1曾把errno定義成extern int errno這種形式，但現在這種方式比較少見了。因爲以這種形式來實現errno，在多線程環境下errno變量是被多個線程共享的，這樣可能線程A發生某些錯誤改變了errno的值，線程B雖然沒有發生任何錯誤，但是當它檢測errno的值的時候，線程B會以爲自己發生了錯誤。所以現在errno在Linux中被實現成extern int * __errno_location(void): #define errno (*__errno_location())，這樣每個線程都有自己的errno，不會再發生混亂了。

關於errno有三點需要特別注意：

1、如果系統調用或庫函數正確執行的話，errno的值是不會被清零（置0，注意這裏是不會被清零，不是不會被改變）的，假若執行函數A的時候發生了錯誤errno被改變，接下來直接執行函數B，如果函數B正確執行的話，errno還保留函數A發生錯誤時被設置的值。所以，在利用errno之前，最好先對函數的返回值進行判斷，看是否發生了錯誤，返回值錯誤再利用errno判斷時哪裏發生了錯誤。所以如果一個函數無法從返回值上判斷正誤，而只能通過errno來判斷出錯，那你在調用它之前必須手動將errno清零！

2、系統調用或庫函數正確執行，並不保證errno的值不會被改變！

3、任何錯誤號（即發生錯誤時errno的取值）都是非0的。

綜上所述，當需要用errno來判斷函數是否正確執行的時候，最好先將errno清零，函數執行結束時，通過其返回值判斷函數是否正確執行，若沒有正確執行，再根據errno判斷時哪裏發生了錯誤。

2. 錯誤處理函數

perror
strerror

perror和strerror函數都是用來打印錯誤提示信息的，它們的原型分別是：

#include <stdio.h>

void perror(const char *s);

它先打印s指向的字符串，然後輸出當前errno值所對應的錯誤提示信息，例如當前errno若爲12，調用perror("ABC")，會輸出"ABC: Cannot allocate memory"。

測試程序：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int fd = 10;
    int ret;
    ret = close(fd);
    if(ret == -1)
        perror("close error");
    return 0;
}

測試結果：

#include <string.h>

char *strerror(int errnum);

它返回errnum的值所對應的錯誤提示信息，例如errnum等於12的話，它就會返回"Cannot allocate memory"。

測試程序：

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

int main(void)
{
    int fd = 10;
    int ret;
    ret = close(fd);
    if(ret == -1)
        fprintf(stderr, "close error with msg is: %s\n",strerror(errno));
    return 0;
}

測試結果：