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Linux文件IO(四)-返回错误处理与errno详解

1.前言

在上一文章中,给大家编写了很多的示例代码,大家会发现这些示例代码会有一个共同的特点,那就是当判断函数执行失败后,会调用 return 退出程序,但是对于我们来说,我们并不知道为什么会出错,什么原因导致此函数执行失败,因为执行出错之后它们的返回值都是-1。

难道我们真的就不知道错误原因了吗?其实不然,在 Linux 系统下对常见的错误做了一个编号,每一个编号都代表着每一种不同的错误类型,当函数执行发生错误的时候,操作系统会将这个错误所对应的编号赋值给 errno 变量,每一个进程(程序)都维护了自己的 errno 变量,它是程序中的全局变量,该变量用于存储就近发生的函数执行错误编号,也就意味着下一次的错误码会覆盖上一次的错误码。所以由此可知道,程序中调用函数发生错误的时候,操作系统内部会通过设置程序的 errno 变量来告知调用者究竟发生了什么错误!

errno 本质上是一个 int 类型的变量,用于存储错误编号,但是需要注意的是,并不是执行所有的系统调用或 C 库函数出错时,操作系统都会设置 errno,那我们如何确定一个函数出错时系统是否会设置 errno 呢?

其实这个通过 man 手册便可以查到,譬如以 open 函数为例,执行"man 2 open"打开 open 函数的帮助信息,找到函数返回值描述段,如下所示:

从图中红框部分描述文字可知,当函数返回错误时会设置 errno,当然这里是以 open 函数为例,其它的系统调用也可以这样查找,大家可以自己试试!

在我们的程序当中如何去获取系统所维护的这个errno变量呢?只需要在我们程序当中包含<errno.h>头文件即可,你可以直接认为此变量就是在<errno.h>头文件中的申明的,好,我们来测试下:

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

int main(void)
{
printf("%d\\n", errno);
return 0;
}

以上的这段代码是不会报错的,大家可以自己试试!

2.strerror 函数

前面给大家说到了 errno 变量,但是 errno 仅仅只是一个错误编号,对于开发者来说,即使拿到了 errno也不知道错误为何?还需要对比源码中对此编号的错误定义,可以说非常不友好,这里介绍一个 C 库函数strerror(),该函数可以将对应的 errno 转换成适合我们查看的字符串信息,其函数原型如下所示(可通过"man 3 strerror"命令查看,注意此函数是 C 库函数,并不是系统调用):

#include <string.h>
char *strerror(int errnum);

首先调用此函数需要包含头文件<string.h>。

函数参数和返回值如下:

errnum:错误编号 errno。

返回值:对应错误编号的字符串描述信息。

测试

接下来我们测试下,测试代码如下:

//示例代码 3.2.1 strerror 测试代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
int fd;

/* 打开文件 */
fd = open("./test_file", O_RDONLY);
if (-1 == fd) {
printf("Error: %s\\n", strerror(errno));
return -1;
}
close(fd);
return 0;
}

编译源代码,在 Ubuntu 系统下运行测试下,在当前目录下并不存在 test_file 文件,测试打印结果如下:

从打印信息可以知道,strerror 返回的字符串是"No such file or directory",所以从打印信息可知,我们就可以很直观的知道 open 函数执行的错误原因是文件不存在!

3.perror 函数

除了 strerror 函数之外,我们还可以使用 perror 函数来查看错误信息,一般用的最多的还是这个函数,用此函数不需要传入 errno,函数内部会自己去获取 errno 变量的值,调用此函数会直接将错误提示字符串打印出来,而不是返回字符串,除此之外还可以在输出的错误提示字符串之前加入自己的打印信息,函数原型如下所示(可通过"man 3 perror"命令查看):

#include <stdio.h>

void perror(const char *s);

需要包含<stdio.h>头文件。

函数参数和返回值含义如下:

s:在错误提示字符串信息之前,可加入自己的打印信息,也可不加,不加则传入空字符串即可。

返回值:void 无返回值。

测试

接下来我们进行测试,测试代码如下所示:

//示例代码 3.2.2 perror 测试代码
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int fd;

/* 打开文件 */
fd = open("./test_file", O_RDONLY);
if (-1 == fd) {
perror("open error");
return -1;


close(fd);
return 0;
}

编译源代码,在 Ubuntu 系统下运行测试下,在当前目录下并不存在 test_file 文件,测试打印结果如下:

从打印信息可以知道,perror 函数打印出来的错误提示字符串是"No such file or directory",跟 strerror 函数返回的字符串信息一样,"open error"便是我们附加的打印信息,而且从打印信息可知,perror 函数会在附加信息后面自动加入冒号和空格以区分。

以上给大家介绍了 strerror、perror 两个 C 库函数,都是用于查看函数执行错误时对应的提示信息,大家用哪个函数都可以,这里推荐大家使用 perror,在实际的编程中这个函数用的还是比较多的。


原文地址:https://blog.csdn.net/qq_45398836/article/details/142366697

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