C语言错误处理-输出错误信息

程序开发过程中，不可避免地会因为细节疏忽导致程序的编译、运行出错，当出现错误时编译器一般会将错误信息展示出来，但由程序操作或用户输入导致的错误往往会使程序直接崩溃并无任何的提示，此时，就需要一种方法能够用在程序可能出错的地方，当错误发生时可以提前将错误信息输出并中止运行，避免程序的崩溃、简化程序bug的查找。下面介绍C语言中几种用来主动输出错误信息的方法。

stderr

首先介绍stderr标准错误，在程序创建的同时会开启三个默认的流，分别为标准输入stdin、标准输出stdout和标准错误stderr，stdin默认指向键盘，stdout和stderr默认将数据输出到屏幕，也可以重定向输出到文件中。直接使用stderr是不会打印当前的错误信息的，它仅仅用来从输入中读取指定的信息然后再输出到指定的地方，这正是数据流的本意，数据从哪里来要到哪里去，所以，stderr还需要和能够读懂错误的函数进行配合使用。

关于stderr还有一点要注意，虽然同样默认指向屏幕进行数据流的输出，但不同于stdout的是，为了尽快的输出错误信息，stderr被设计为无缓冲的输出，即不需要待缓冲区(满缓冲和行缓冲)填满后再进行I/O操作，什么意思呢，举个例子：

fprintf(stdout,"Hello ");

fprintf(stderr,"World!");

Linux环境中stdout的输出方式是行缓冲，输出的字符会先存放在缓冲区，等按下回车键时才进行实际的I/O操作。而stderr是无缓冲输出，不需要等到换行符即可尽快的输出错误信息，因此，上述程序的打印结果为World!Hello。

errno

在菜鸟中看到这样的一段解释，C 语言不提供对错误处理的直接支持，但是作为一种系统编程语言，它以返回值的形式允许您访问底层数据。在发生错误时，大多数的 C 或 UNIX 函数调用返回 1 或 NULL，同时会设置一个错误代码 errno，该错误代码是全局变量，表示在函数调用期间发生了错误。您可以在 errno.h 头文件中找到各种各样的错误代码。

打开errno.h头文件，可以看到许多对错误的定义，列举其中一部分

#define ECHILD 10

#define EAGAIN 11

#define ENOMEM 12

#define EACCES 13

#define EFAULT 14

#define EBUSY 16

#define EEXIST 17

#define EXDEV 18

#define ENODEV 19

#define ENOTDIR 20

据此可以得知，errno代表的是错误的编号，不同的编号对应不同的错误信息，用于对当前程序中出现的错误进行反馈：

fprintf(stderr, "错误号: %d\n", errno);

如果仅仅这样去输出错误的话，打印的只有该错误对应的数字号，并没有直观的错误信息，所以还需要配合其他函数进行使用。

perror()

perror()是一个C库函数，其函数原型为 void perror(const char *str) ，包含在stdio.h头文件中，该函数用于显示传给它的字符串 str，后跟上一个冒号、一个空格和当前 errno 值的文本表示形式，不需要将errno 值手动传递给该函数，其会根据当前的errno 值主动打印信息提示。例如：

perror("通过 perror 输出错误");

// 假设此时errno指向的错误信息为未找到指定文件

// 那么此时屏幕中会打印出:

// 通过 perror 输出错误: No such file or directory

在使用该函数前，最好将errno的值初始化为0，以此表示该程序目前无错误。

strerror()

C库函数strerror()的函数原型为char *strerror(int errnum)，包含在string.h头文件中，其作用是从内部数组中搜索错误号 errno，并返回一个指向错误消息字符串的指针，该错误消息字符串用于描述当前程序中出现的错误。strerror 生成的错误字符串取决于开发平台和编译器。用法：

fprintf(stderr, "Error: %s\n", strerror(errno));

// 打印结果为

//Error: No such file or directory