C 语言错误处理最佳实践：errno、perror 与 strerror 详解

C 语言本身不直接提供错误处理机制，但作为系统编程语言，它通过返回值提供底层访问。大多数 C 或 Unix 函数调用出错时返回 -1 或 NULL，并设置全局错误码 errno。errno 为全局变量，指示函数调用期间发生的错误。各种错误码定义在 <error.h> 头文件中。

C 程序员可检查返回值，根据返回值采取相应措施。良好习惯：程序初始化时将 errno 设为 0，值为 0 表示无错误。

errno、perror() 与 strerror()

C 语言提供 perror() 和 strerror() 函数，用于显示与 errno 关联的文本信息。

• perror() 显示传入的字符串，后跟冒号、空格，再显示当前 errno 的文本表示。

• strerror() 返回指向当前 errno 文本表示的指针。

下例模拟打开不存在文件的错误，演示两函数用法（实际可任选一种）。注意：应使用 stderr 文件流输出所有错误。

#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;
}

编译执行输出：

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

除零错误

常见问题：除法运算前未检查除数是否为零，导致运行时错误。下面代码在除法前检查除数：

#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);
}

编译执行输出：

Division by zero! Exiting...

程序退出状态

通用做法：成功退出用 EXIT_SUCCESS（宏，定义为 0）；出错退出用 EXIT_FAILURE（定义为 -1）。改写上例：

#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);
}

编译执行输出：

Value of quotient : 4