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C 错误处理

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您访问底层数据。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。您可以在 <error.h> 头文件中找到各种各样的错误代码。

所以,C 程序员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。开发人员应该在程序初始化时,把 errno 设置为 0,这是一种良好的编程习惯。0 值表示程序中没有错误。

errno、perror() 和 strerror()

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

  • perror() 函数显示您传给它的字符串,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,返回一个指针,指针指向当前 errno 值的文本表示形式。

让我们来模拟一种错误情况,尝试打开一个不存在的文件。您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。另外有一点需要注意,您应该使用 stderr 文件流来输出所有的错误。

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

extern int errno ;

int main ()
{
   FILE * pf;
   int errnum;
   pf = fopen ("unexist.txt", "rb");
   if (pf == NULL)
   {
      errnum = errno;
      fprintf(stderr, "Value of errno: %d\n", errno);
      perror("Error printed by perror");
      fprintf(stderr, "Error opening file: %s\n", strerror( errnum ));
   }
   else
   {
      fclose (pf);
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Value of errno: 2
Error printed by perror: No such file or directory
Error opening file: No such file or directory

被零除的错误

在进行除法运算时,不检查除数是否为零,这是程序员编程时常见的问题,会导致一个运行时错误。

为了避免这种情况发生,下面的代码在进行处罚运算前会先检查除数是否为零:

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

main()
{
   int dividend = 20;
   int divisor = 0;
   int quotient;
 
   if( divisor == 0){
      fprintf(stderr, "Division by zero! Exiting...\n");
      exit(-1);
   }
   quotient = dividend / divisor;
   fprintf(stderr, "Value of quotient : %d\n", quotient );

   exit(0);
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Division by zero! Exiting...

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。在这里,EXIT_SUCCESS 是宏,它被定义为 0。

如果程序中存在一种错误情况,当您退出程序时,会带有状态值 EXIT_FAILURE,被定义为 -1。所以,上面的程序可以写成:

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

main()
{
   int dividend = 20;
   int divisor = 5;
   int quotient;
 
   if( divisor == 0){
      fprintf(stderr, "Division by zero! Exiting...\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   quotient = dividend / divisor;
   fprintf(stderr, "Value of quotient : %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:

Value of quotient : 4
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