第三篇：errno.h快速入門

簡(jiǎn)介：

頭文件errno.h定義了一個(gè)全局的宏errno，它被展開為一個(gè)int類型的“左值”，這意味著宏errno不一定是個(gè)對(duì)象的標(biāo)識(shí)符，也可以展開為一個(gè)由函數(shù)返回的可以修改的“左值”，比如int*errno()，這個(gè)后面會(huì)講，你可以暫且把它理解為一個(gè)全局的int型變量(雖然這樣理解是錯(cuò)的，不過(guò)方便理解)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，errno.h只是為了提供了一種錯(cuò)誤報(bào)告機(jī)制。比如，一個(gè)函數(shù)調(diào)用fopen()發(fā)生了錯(cuò)誤，它可能就會(huì)去修改errno的值，這樣外部的代碼可以通過(guò)判斷errno的值來(lái)區(qū)分fopen()內(nèi)部執(zhí)行時(shí)是否發(fā)生錯(cuò)誤，并根據(jù)errno值的不同來(lái)確定具體的錯(cuò)誤類型。
先來(lái)看一段代碼，Demo1：

#include    <stdio.h> 
#include    <errno.h>  
  
int main ( int argc, char *argv[] ) 
{ 
    //try to open file "whatever.txt". when you run this demo,make sure the file is NOT existed..。 
    FILE *fp = fopen("whatever.txt","r"); 
  
    if(fp ==NULL) 
    { 
        printf("Can not open file\n"); 
  
        printf("errno value: %d, it means: %s",errno, strerror(errno)); 
    } 
  
    return 0; 
} 

程序會(huì)輸出：

`1`	`Can not` `open` `file`

`2`	`errno value: 2, it means: No such` `file` `or directory`

strerror是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)stdio.h定義的一個(gè)函數(shù)，它用來(lái)返回錯(cuò)誤代碼所代表的含義。如Demo1所示，我們用fopen（也在stdio.h中定義）打開一個(gè)并不存在的文件，因此返回的fp是一個(gè)空指針。而在fopen嘗試打開文件失敗時(shí)會(huì)修改errno的值，Demo1里fopen失敗原因是文件不存在，因此fopen將會(huì)把errno指向的值修改為2，通過(guò)stderror可以看到錯(cuò)誤代碼2的意思是“No suchfile or directory”。

帥氣，看起來(lái)用errno來(lái)報(bào)告錯(cuò)誤，既方便，也很簡(jiǎn)單，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)遠(yuǎn)沒(méi)Demo1那么簡(jiǎn)單，試下Demo2：

#include    <stdio.h> 
#include    <errno.h> 
#include    <math.h>   
  
int main ( int argc, char *argv[] ) 
{ 
    /*try to open file "whatever.txt". when you run this demo,make sure the file is NOT existed...*/ 
    FILE *fp = fopen("whatever.txt","r"); 
  
    if(fp ==NULL) 
    { 
        printf("Can not open file\n"); 
  
        int root = sqrt(123568 -123668 ); 
  
        printf("errno value: %d, it means: %s",errno, strerror(errno)); 
    } 
  
    return 0; 
} 

程序會(huì)輸出：

`1`	`Can not` `open` `file`

`2`	`errno value: 33, it means: Numerical argument out of domain`

這跟我們期望的錯(cuò)誤信息完全不一樣，因?yàn)閟qrt函數(shù)在得到一個(gè)非法的參數(shù)時(shí)，它把errno的值修改成了33，覆蓋了fopen設(shè)置的錯(cuò)誤代碼。所以，使用errno一個(gè)比較安全的編碼方式是，在下個(gè)庫(kù)函數(shù)調(diào)用之前就查看它的值，千萬(wàn)不要因?yàn)槟硞€(gè)庫(kù)函數(shù)看似很簡(jiǎn)單就假設(shè)它不會(huì)修改errno的值，那樣會(huì)死的很慘……如果必須在查看errno之前調(diào)用別的庫(kù)函數(shù)，一種安全的方式是先把errno的值保存到一個(gè)臨時(shí)變量里，然后調(diào)用那個(gè)“必須”調(diào)用的庫(kù)函數(shù)，處理完畢后再把errno恢復(fù)到之前的值。如Demo3:

#include    <stdio.h> 
#include    <errno.h> 
#include    <math.h>   
  
double getSqrt(double value) 
{ 
    //1、save last errno to a temp variable 
    int tmpErrno = errno; 
    //2、set errno to 0 
    errno = 0; 
  
    double root = sqrt(123568 -123668 ); 
  
    printf("I changed errno to '%d' sliently...but it's safe \n",errno); 
  
    //3.restore errno 
    errno = tmpErrno; 
  
    return root; 
} 
  
int main ( int argc, char *argv[] ) 
{ 
    FILE *fp = fopen("whatever.txt","r"); 
  
    if(fp ==NULL) 
    { 
        printf("Can not open file\n"); 
  
        getSqrt(-1); 
  
        printf("errno value: %d, it means: %s",errno, strerror(errno)); 
    } 
  
    return 0; 
} 

程序會(huì)輸出：

Can not open file 
I changed errno to '33' sliently...but it's safe 
errno value: 2, it means: No such file or directory 

現(xiàn)在，就像期望的那樣輸出了。
但是……
這樣真的安全么？！想像一下，如果errno是個(gè)全局變量，那多線程環(huán)境下豈不完蛋了？！本來(lái)線程A把errno設(shè)置成2，還沒(méi)執(zhí)行到查看錯(cuò)誤的語(yǔ)句時(shí)，線程B就把errno設(shè)置成了33，然后線程A才開始查看errno并輸出錯(cuò)誤信息，而這時(shí)輸出的錯(cuò)誤就很讓人抓狂了！神呀，這破東西多線程沒(méi)法兒用哇！
但是……
你多慮了……文章開始說(shuō)過(guò)，宏errno可以被展開為一個(gè)“左值”，比如int*getYourErrno()，所以你可以在getYourErrno()里返回一個(gè)線程內(nèi)的局部變量，這樣不管哪個(gè)線程修改errno都修改的它自己的局部變量，所以我們擔(dān)心的問(wèn)題是不存在的?？聪耬rrno.h的源碼就明白了

/* Get the error number constants from the system-specific file. 
   This file will test __need_Emath and _ERRNO_H.  */ 
#include <bits/errno.h> 
#undef  __need_Emath 
  
#ifdef  _ERRNO_H 
  
/* Declare the `errno' variable, unless it's defined as a macro by 
   bits/errno.h.  This is the case in GNU, where it is a per-thread 
   variable.  This redeclaration using the macro still works, but it 
   will be a function declaration without a prototype and may trigger 
   a -Wstrict-prototypes warning.  */ 
#ifndef errno 
extern int errno; 
#endif 

上面的注釋說(shuō)了，如果errno沒(méi)有定義過(guò)就把errno定義為“extern interrno;”，如果這樣多線程時(shí)是會(huì)發(fā)生悲劇的，先不著急哭，我們?nèi)デ懊婵纯此欠癖欢x過(guò)，前面的代碼include了一個(gè)叫bits/errno.h的頭文件，看名字就很“險(xiǎn)惡”，進(jìn)去看看：

# ifndef __ASSEMBLER__ 
/* Function to get address of global `errno' variable.  */ 
extern int *__errno_location (void) __THROW __attribute__ ((__const__)); 
  
#  if !defined _LIBC || defined _LIBC_REENTRANT 
/* When using threads, errno is a per-thread value.  */ 
#   define errno (*__errno_location ()) 
#  endif 
# endif /* !__ASSEMBLER__ */ 

果然來(lái)者不善……如果沒(méi)定義宏__ASSEMBLER__，就會(huì)執(zhí)行中間的代碼，里面的代碼又說(shuō)了，如果你沒(méi)定義_LIBC或者定義了_LIBC_REENTRANT他們就會(huì)把errno定義為__errno_location，一看到宏_LIBC_REENTRANT里面有“reentrant(重入)”就知道它不是個(gè)好東西……不是，是看到它的名字就知道它是跟多線程有關(guān)的，所以如果要在多線程環(huán)境下正確的使用errno，你需要確保__ASSEMBLER__沒(méi)有被定義，而且_LIBC沒(méi)被定義或者定義了_LIBC_REENTRANT。
可以寫個(gè)程序看下自己開發(fā)環(huán)境里這幾個(gè)宏的設(shè)置：

#include <stdio.h> 
#include <errno.h> 
  
int main( void ) 
{ 
#ifndef __ASSEMBLER__ 
        printf( "__ASSEMBLER__ is NOT defined!\n" ); 
#else 
        printf( "__ASSEMBLER__ is defined!\n" ); 
#endif 
  
#ifndef __LIBC 
        printf( "__LIBC is NOT defined\n" ); 
#else 
        printf( "__LIBC is defined!\n" ); 
#endif 
  
#ifndef _LIBC_REENTRANT 
        printf( "_LIBC_REENTRANT is NOT defined\n" ); 
#else 
        printf( "_LIBC_REENTRANT is defined!\n" ); 
#endif 
  
        return 0; 
} 

我的輸出：

_ASSEMBLER__ is NOT defined! 
__LIBC is NOT defined! 
_LIBC_REENTRANT is NOT defined! 

哈！看來(lái)我可以在多線程下安全的使用errno，如果你的默認(rèn)環(huán)境不可以就在makefile里定義上_LIBC_REENTRANT吧！
ok，有關(guān)errno.h的介紹到此就結(jié)束，休息，休息一下！

作者：Yao
來(lái)源：http://blog.yaohuiji.com/
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第三篇：errno.h快速入門