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C 标准库 - <errno.h>

简介

C 标准库的 errno.h 头文件定义了整数变量 errno,它是通过系统调用设置的,在错误事件中的某些库函数表明了什么发生了错误。该宏扩展为类型为 int 的可更改的左值,因此它可以被一个程序读取和修改。

<errno.h> 是 C 标准库中的一个头文件,提供了一种在程序中报告和处理错误的机制。这个头文件定义了宏和变量,用于指示和描述运行时错误的类型。

errno.h 头文件定义了一系列表示不同错误代码的宏,这些宏应扩展为类型为 int 的整数常量表达式。

errno 是一个全局变量,用于存储最近发生的错误代码。这个变量的类型为 int。当一个库函数发生错误时,它通常会设置 errno 以指示错误类型。

例如,在文件操作中,如果 fopen 函数因为文件不存在而失败,它会将 errno 设置为 ENOENT

常用错误码

以下是一些常见的错误码,它们在 <errno.h> 中定义为宏:

  • EPERM:操作不允许
  • ENOENT:没有这样的文件或目录
  • ESRCH:没有这样的进程
  • EINTR:中断的系统调用
  • EIO:输入/输出错误
  • ENXIO:没有这样的设备或地址
  • E2BIG:参数列表太长
  • ENOMEM:内存不足
  • EACCES:权限被拒绝
  • EFAULT:坏的地址
  • EBUSY:资源忙
  • EEXIST:文件已存在
  • EXDEV:跨设备链接
  • ENODEV:没有这样的设备
  • ENOTDIR:不是一个目录
  • EISDIR:是一个目录
  • EINVAL:无效的参数
  • ENFILE:系统文件表溢出
  • EMFILE:打开的文件过多
  • ENOTTY:不是终端设备
  • ETXTBSY:文本文件忙
  • EFBIG:文件过大
  • ENOSPC:设备上没有空间
  • ESPIPE:非法的寻址
  • EROFS:只读文件系统
  • EMLINK:链接过多
  • EPIPE:管道破裂

使用示例

以下是一个使用 errno 的简单示例,演示如何处理文件打开错误:

实例

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

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

    // 文件处理代码
    fclose(file);
    return 0;
}

在这个示例中,如果 fopen 函数失败,errno 将被设置为相应的错误码。strerror 函数用于将 errno 转换为人类可读的错误消息。

注意事项

  1. 线程安全:在多线程程序中,errno 通常实现为线程局部存储(Thread-Local Storage, TLS),以确保每个线程有独立的错误码。
  2. 初始值:在成功调用的情况下,库函数通常不会修改 errno 的值。因此在检查错误之前,应确保 errno 被设置为 0。
  3. 错误码范围:不同的操作系统和 C 标准库实现可能会定义额外的错误码。程序应避免依赖特定错误码的数值。

错误处理建议

  1. 检查返回值:在调用可能失败的函数时,总是检查其返回值。
  2. 设定 errno 为 0:在调用一个函数前,可以将 errno 设定为 0,以便在调用后检查 errno 是否被修改。
  3. 使用 strerror:通过 strerrorerrno 转换为可读的字符串,便于调试和日志记录。

总之,<errno.h> 提供了一种标准化的方式来报告和处理程序中的错误,使得错误处理代码更为一致和可维护。

库宏

下面列出了头文件 errno.h 中定义的宏:

序号宏 & 描述
1extern int errno
这是通过系统调用设置的宏,在错误事件中的某些库函数表明了什么发生了错误。
2EDOM Domain Error
这个宏表示一个域错误,它在输入参数超出数学函数定义的域时发生,errno 被设置为 EDOM。
3ERANGE Range Error
这个宏表示一个范围错误,它在输入参数超出数学函数定义的范围时发生,errno 被设置为 ERANGE。