C/C++ 编程中错误信息的捕获和处理是保证程序健壮性的重要部分。文章介绍了 errno 全局变量、perror 和 strerror 函数的使用方法及区别，以及 exit、abort、assert、setjmp 和 longjmp 等错误控制机制。通过合理运用这些函数，开发者可以有效捕获并报告程序中的错误，帮助在调试和生产环境中定位问题。文中还列举了常见的错误码如 ENOMEM、EINVAL 等及其适用场景。
在 C/C++ 编程中，错误信息的捕获和处理是保证程序健壮性的重要部分。错误通常通过函数的返回值或者全局变量 errno 来表示。为了方便调试和错误处理，C/C++ 提供了多种函数和方法来获取和输出错误信息。
errno： 是一个全局变量，当系统调用或库函数失败时，它会被设置为一个错误代码。 是由操作系统在发生错误时设置的，每个错误代码代表特定类型的错误。errnoerrnoperror()：perror() 用于打印基于 errno 错误码的错误信息。它将 errno 的值转换为对应的错误消息并输出。如果提供了自定义的前缀字符串，则会一起输出。#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
int main() {
FILE *file = fopen("non_existent_file.txt", "r");
if (!file) {
perror("File opening failed");
}
return 0;
}
输出：
File opening failed: No such file or directory
在此例中，perror() 输出了一个由 errno 设置的错误信息，具体是'没有这样的文件或目录'。
strerror()：strerror() 函数用于将 errno 错误代码转换为可读的字符串，返回与 errno 对应的错误消息的指针。可以在程序中直接调用它来获取详细的错误描述。#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
int main() {
FILE *file = fopen("non_existent_file.txt", "r");
if (!file) {
printf("Error: %s\n", strerror(errno));
}
return 0;
}
输出：
Error: No such file or directory
perror() 会自动将错误信息输出到标准错误流 stderr，并可以附带自定义的前缀。strerror() 返回一个指向错误信息的指针，可以在程序中自己控制输出。exit()：exit() 用于退出程序并返回一个指定的状态码。返回的状态码可以用来表示程序的执行状态，通常 0 表示成功，非零值表示错误。#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
if (some_error_condition) {
fprintf(stderr, "An error occurred\n");
exit(1); // Exit with status 1 (error)
}
return 0;
}
abort()：abort() 用于立即终止程序，通常在程序遇到无法恢复的错误时使用。调用 abort() 后，程序会立即中止，并且返回一个未定义的错误状态。#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main() {
if (some_fatal_error) {
abort(); // Immediately terminate the program
}
return 0;
}
assert()：assert() 是用于调试时的一个宏，检查条件表达式是否为真。如果条件不为真，程序会输出错误信息并调用 abort() 终止程序。assert() 主要用于开发和调试阶段，不应该用于生产代码。#include <assert.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int x = 5;
assert(x == 10); // This will fail and abort the program
return 0;
}
setjmp()：setjmp() 用于设置一个恢复点。如果程序在后续调用 longjmp() 时跳转到该恢复点，setjmp() 会返回一个非零值。longjmp()：longjmp() 用于从 setjmp() 所在的地方跳转到程序的某个恢复点。它可以用于错误处理，但一般不推荐作为常规的错误处理机制。#include <setjmp.h>
#include <stdio.h>
jmp_buf env;
void error_recovery() {
printf("Error occurred, recovering...\n");
longjmp(env, 1); // Jump back to setjmp
}
int main() {
if (setjmp(env) != 0) {
printf("Recovered from error\n");
return 0;
}
error_recovery(); // Call this to simulate error
return 0;
}
strerror_r()：strerror_r() 是线程安全的 strerror() 版本，它将错误信息写入传入的缓冲区中。由于 strerror() 不是线程安全的（它使用静态缓冲区），所以在多线程程序中推荐使用 strerror_r()。#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main() {
char buf[256];
errno = ENOENT;
strerror_r(errno, buf, sizeof(buf));
printf("Error: %s\n", buf);
return 0;
}
perror()：适用于错误发生时立即输出错误信息，通常与文件操作、系统调用等直接相关的错误。strerror()：适用于在多个地方需要引用或自定义错误消息输出的场景，尤其在日志记录和调试时很有用。ENOMEM：内存不足EAGAIN：暂时不可用，通常表示资源忙或阻塞EINVAL：无效参数EBADF：无效的文件描述符EIO：输入/输出错误EPERM：操作不允许ENOENT：没有文件或目录fopen()、open()：文件打开错误，返回 NULL 或 -1，需要使用 errno 判断具体错误。socket()：创建套接字时的错误。connect()、send()、recv()：网络编程中的错误。C/C++ 提供了一系列强大的错误处理机制，包括全局变量 errno 和函数 perror()、strerror() 等来输出和捕获错误信息。通过合理地使用这些函数，可以有效地捕获并报告程序中的错误，帮助开发人员在调试和生产环境中定位问题。
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