📌 C 标准库 – 头文件

<errno.h> 是 C 语言标准库中的一个头文件，定义了与错误处理相关的宏和变量。它提供了 errno 变量和一些常用的错误代码，用于在程序执行过程中检测和报告错误。

📖 目录

1. <errno.h> 简介
2. errno 变量
3. 常见错误码
4. perror() 和 strerror() 函数
5. 示例代码
6. 参考资料

1️⃣ <errno.h> 简介

• 作用：提供用于获取程序错误状态的信息。
• errno 变量：用于保存上一个系统调用或库函数错误的代码。当函数执行失败时，errno 会被设置为相应的错误代码。
• 错误处理：通过检查 errno 的值，程序可以了解错误类型并进行相应处理。

⚠️ 重要说明：

• errno 不是由函数直接返回，而是一个全局变量，许多系统调用和标准库函数可能会在错误时修改它。每当调用这些函数时，errno 可能会发生变化，因此需要在调用出错函数之前检查其值。

2️⃣ errno 变量

• errno 是一个全局变量，用于保存最后一个错误的错误代码。
• 访问方法：通过 errno 获取错误码，通常在错误发生后立即检查它。
• 线程安全性：在多线程程序中，errno 是线程局部存储（TLS）变量，意味着每个线程有自己的 errno 副本。

3️⃣ 常见错误码

<errno.h> 定义了一系列常用的错误码，它们是宏常量，代表了不同的错误类型。以下是一些常见的错误码：

4️⃣ perror() 和 strerror() 函数

📌 perror() 函数

perror() 用于打印错误信息。它会打印一个带有用户自定义消息的字符串，后面跟着 errno 对应的错误信息。

语法：

void perror(const char *s);

• 参数：
  • s：自定义的错误前缀消息。
• 功能：打印自定义消息和错误代码对应的错误信息。

示例：

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

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
    }
    return 0;
}

输出：

Error opening file: No such file or directory

📌 strerror() 函数

strerror() 用于返回与 errno 相对应的错误描述字符串。

语法：

char *strerror(int errnum);

• 参数：
  • errnum：错误代码。
• 返回值：返回一个指向描述错误的字符串的指针。

示例：

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

int main() {
    int err = ENOENT;  // 假设文件不存在
    printf("Error: %s\n", strerror(err));
    return 0;
}

输出：

Error: No such file or directory

5️⃣ 示例代码

📌 示例：errno 与 perror() 使用

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

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    
    if (file == NULL) {
        perror("File open error");  // 输出错误信息
        printf("Error code: %d\n", errno);  // 打印错误码
    }
    
    return 0;
}

输出：

File open error: No such file or directory
Error code: 2

🔹 解释：

• perror() 输出错误消息，errno 被设置为 ENOENT，即文件或目录不存在。
• 通过 perror()，可以快速获得错误描述。

📌 示例：strerror() 使用

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

int main() {
    int error_code = EACCES;  // 假设权限不足
    printf("Error: %s\n", strerror(error_code));
    return 0;
}

输出：

Error: Permission denied

🔹 解释：

• strerror() 返回描述错误代码的字符串，EACCES 对应 “Permission denied”（权限被拒绝）。

6️⃣ 参考资料

📖 C 标准库官方文档 – errno.h
📖 GNU C Library – errno.h
📖 ISO C 标准（PDF）

📌 总结

<errno.h> 提供了错误处理机制，通过全局变量 errno 和错误码，帮助开发者获取系统调用或库函数的错误信息。常用的错误处理函数包括：

• perror()：输出自定义错误消息和 errno 对应的错误描述；
• strerror()：返回错误码对应的错误描述字符串。

🚀 这些功能在系统编程和文件操作中尤为重要，能够帮助开发者快速定位问题并进行相应的错误处理。