【C语言】异常处理 | assert函数 | errno错误码

C语言传统的处理错误的方式

C语言传统的处理错误的方式主要包括assert终止程序和返回或设置错误码两种方式。

1. 终止程序（例如使用 assert）

#include 
#include 

void divide(int a, int b) 
{
    assert(b != 0);  // 防止除0错误：如果b为0，则终止程序
    int result = a / b;
    printf("Result: %d\n", result);
}

int main() 
{
    divide(10, 2);    // 正常情况
    divide(5, 0);     // 会终止程序，因为除数为0
    return 0;
}

上述代码中，divide 函数使用 assert 来确保除数不为0，如果除数为0，则终止程序。这种方式的缺陷在于终止程序对用户来说不够友好，且难以接受。

2. 返回/设置错误码

手动实现

#include 
#include 

int divide(int a, int b, int* result) 
{
    if (b == 0) 
    {
        return -1;  // 返回错误码表示除数为0
    }
    *result = a / b;
    return 0;       // 返回0表示成功
}

int main() 
{
    int result;
    int status;

    status = divide(10, 2, &result);
    if (status == 0) 
    {
        printf("Result: %d\n", result);
    }
    else 
    {
        printf("Error: Division by zero\n");
    }

    status = divide(5, 0, &result);
    if (status == 0) 
    {
        printf("Result: %d\n", result);
    }
    else 
    {
        printf("Error: Division by zero\n");
    }

    return 0;
}

上述代码中，divide 函数返回一个整数作为状态码，如果除数为0，则返回-1表示错误，否则返回0表示成功。在 main 函数中，根据返回的状态码来判断是否出现错误，并进行相应的处理。这种方式的缺陷在于程序员需要手动检查错误码，并进行处理，不够直观。

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当然，如Linux系统的很多库的接口函数、C语言的标准库都是通过把错误码放到errno中，表示错误。
而且，Linux系统调用和C标准库中的errno使用的是几乎同一套错误码。

C语言库函数内置的错误码

使用C语言的标准库的库函数时，这些函数通常会将发生的错误码存储在全局变量errno中。errno是一个整数，在头文件中定义了一系列常量，每个常量代表一个可能的错误码。

程序员可以使用strerror函数获取与特定错误码相对应的错误字符串，然后将其打印出来。下面是一个简单的示例：

#include 
#include 
#include 
#include 

int main() 
{
    FILE *file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    
    if (file == NULL) 
    {
        perror("打开文件时发生错误");
        printf("错误码：%d，错误信息：%s\n", errno, strerror(errno));
    } else 
    {
        // 文件打开成功，进行相应的操作
        fclose(file);
    }

    return 0;
}

在这个例子中，如果fopen打开文件失败，perror函数将打印与当前errno值相对应的错误信息（中文提示），而strerror函数用于获取错误字符串，然后将其打印出来。这有助于程序员更容易理解和处理发生的错误。

Linux系统调用内置的错误码

当在Linux（例如CentOS 7）下使用系统调用或库函数时，errno的使用方式是相似的。以下是一个使用系统调用open的例子，演示如何检查错误并打印相关信息：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main() {
    int fd = open("nonexistent_file.txt", O_RDONLY);

    if (fd == -1) {
        perror("打开文件时发生错误");
        printf("错误码：%d，错误信息：%s\n", errno, strerror(errno));
    } else {
        // 文件打开成功，进行相应的操作
        close(fd);
    }

    return 0;
}

在这个例子中，open系统调用尝试打开一个不存在的文件。如果调用失败，perror函数将打印中文错误信息，strerror函数将打印与errno值相对应的英文错误字符串。程序员可以根据错误信息更好地了解发生的问题，并根据需要采取适当的处理措施。

总结一下：
实际中，C语言通常结合使用 assert断言 和 设置错误码 这两种方式：

• 对于非常严重的错误，例如内存错误，除0错误等，会选择终止程序。
• 对于一些可以预见的错误，会使用返回错误码的方式进行处理，方便程序员根据需要进行错误处理。