C 错误处理

C 语言中的错误处理

错误处理可以帮助您检测并应对程序中的问题，例如无法打开的文件或无法分配的内存，从而避免程序崩溃或出现异常行为。

与某些语言不同，C 没有内置的异常处理(如 try/catch)。相反，C 使用返回值、全局错误代码和辅助函数，例如 perror() 和 strerror()。

使用返回值

在上一章中，您学习了像 fopen() 这样的函数在出错时会返回 NULL。

您可以使用 if 语句检查 NULL 值，以便在程序崩溃之前检测和处理错误。

下面这个例子中，我们尝试打开一个不存在的文件。由于 fopen() 函数执行失败，它返回 NULL，因此我们打印一条错误消息:

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *fptr = fopen("nothing.txt", "r");

  if (fptr == NULL) {
    printf("Error opening file.\n");
    return 1;
  }

  fclose(fptr);
  return 0;
}

获取更多详情

如果您想了解更多错误详情，可以使用 perror() 函数。

它会打印自定义错误消息，并附上上次发生的错误的描述:

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE *f = fopen("nothing.txt", "r");

  if (f == NULL) {
    perror("Error opening file");
    return 1;
  }

  fclose(f);
  return 0;
}

使用 strerror() 和 errno

errno 是一个全局变量，用于存储上次失败操作的错误代码。您可以使用 <errno.h> 来访问它，而 strerror(errno) 会将错误代码转换为可读的消息:

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

int main() {
  FILE *f = fopen("nothing.txt", "r");

  if (f == NULL) {
    printf("Error: %s
", strerror(errno));
    return 1;
  }

  fclose(f);
  return 0;
}

常见错误代码

错误常量定义在 <errno.h> 中。您可以将 errno 与这些常量进行比较，以检测具体问题:

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

int main() {
  FILE *f = fopen("nothing.txt", "r");

  if (f == NULL) {
    if (errno == ENOENT) {
      printf("The file was not found.
");
    } else {
      printf("Some other file error occurred.
");
    }
    return 1;
  }

  fclose(f);
  return 0;
}

使用 exit() 停止程序

如果程序发生错误时你想立即停止它，可以使用 `exit()` 函数。 它允许你向操作系统返回一个状态码。

退出码有助于指示程序是成功结束还是出错，例如:

• 0 表示成功
• 非零值(例如1或EXIT_FAILURE)表示错误

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
  FILE *f = fopen("nothing.txt", "r");

  if (f == NULL) {
    printf("Failed to open file.
");
    exit(1);
  }

  fclose(f);
  return 0;
}

常用退出状态码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
  FILE *f = fopen("nothing.txt", "r");

  if (f == NULL) {
    perror("Could not open nothing.txt");
    exit(EXIT_FAILURE); // More readable than exit(1)
  }

  fclose(f);
  return EXIT_SUCCESS;
}

总结

• 许多 C 函数在出错时会返回 NULL
• 使用 perror() 打印错误信息
• 使用 strerror(errno) 获取错误信息字符串
• errno 存储上次失败操作的错误代码
• 您可以将 errno 与 ENOENT(文件未找到)或 ENOMEM(内存不足)等值进行比较。
• 如果出现错误，请使用 exit() 提前停止程序