C语言学习笔记--强制类型转换及错误处理

强制类型转换

强制类型转换是把变量从一种类型转换为另一种数据类型。例如，如果你想存储一个long类型的值到一个简单的整型中，需要把long类型强制转换为int类型。可以使用强制类型转换运算符来把值显示地从一种类型转换为另一种类型，如下所示：

(type_name) expression

看下面的实例，使用强制类型转换运算符把一个整数变量除以另一个整数变量，得到一个浮点数：
实例：

#include 
 
int main()
{
   int sum = 17, count = 5;
   double mean;
 
   mean = (double) sum / count;
   printf("Value of mean : %f\n", mean );
 
}

当上面的代码被编译和执行时，会产生下列结果：

Value of mean : 3.400000

这里要注意的是强制类型转换运算符的优先级大于除法，因此sum的值首先被转换为double型，然后除以count，得到一个类型为double的值。
类型转换可以是隐式的，由编译器自动执行，也可以是显式的，通过使用强制类型转换运算符来指定。在编程时，有需要类型转换的时候都用上强制类型转换运算符，是一种良好的编程习惯。

整数提升

整数提升是把小于int或unsigned int的整数类型转换为int或unsigned int的过程。下面实例在int中添加一个字符：

#include 
 
int main()
{
   int  i = 17;
   char c = 'c'; /* ascii 值是 99 */
   int sum;
 
   sum = i + c;
   printf("Value of sum : %d\n", sum );
 
}

当上面的代码被编译和执行时，会产生下列结果：

Value of sum : 116

在这里，sum的值为116，因为编译器进行整数提升，在执行实际加法运算时，把’c’的值转换为对应的ASC II值。

常用的算术变换

常用的算术变换是隐式地把值强制转换为相同的类型。编译器首先执行整数提升，如果操作数类型不同，则它们会被转换为下列层次中出现的最高层次的类型：

常用的算术转换不适用于赋值运算符、逻辑运算符&&和||。看下面的实例来理解这个概念：

#include 
 
int main()
{
   int  i = 17;
   char c = 'c'; /* ascii 值是 99 */
   float sum;
 
   sum = i + c;
   printf("Value of sum : %f\n", sum );
 
}

当上面的代码被编译和执行时，会产生下列结果：

Value of sum : 116.000000

在这里，c首先被转换为整数，但是由于最后的值是float型的，所以会应用常用的算术转换，编译器会把i和c转换为浮点型，并把它们相加得到一个浮点数。

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访问底层数据。当发生错误时，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errno.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，这是一种良好的习惯。0值表示程序中没有错误。

errno、perror()和strerror()

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

• perror() 函数显示你传给它的字符串，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。
  模拟一种错误情况，尝试打开一个不存在的文件。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。另外一点，应该使用stderr文件流来输出所有的错误。

#include 
#include 
#include 
 
extern int errno ;
 
int main ()
{
   FILE * pf;
   int errnum;
   pf = fopen ("unexist.txt", "rb");
   if (pf == NULL)
   {
      errnum = errno;
      fprintf(stderr, "错误号: %d\n", errno);
      perror("通过 perror 输出错误");
      fprintf(stderr, "打开文件错误: %s\n", strerror( errnum ));
   }
   else
   {
      fclose (pf);
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，会产生下列结果：

错误号: 2
通过 perror 输出错误: No such file or directory
打开文件错误: No such file or directory

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，下面的代码在进行处罚运算前会先检查除数是否为零：

#include 
#include 
 
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);
}

当上面的代码被编译和执行时，会产生下列结果：

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。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 
#include 
 
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：

quotient 变量的值为 : 4