Обработка ошибок в C
Введение
Переменная errno и коды ошибок
errno – переменная, хранящая целочисленный код последней ошибки. В каждом потоке существует своя локальная версия errno, чем и обусловливается её безопасность в многопоточной среде. Обычно errno реализуется в виде макроса, разворачивающегося в вызов функции, возвращающей указатель на целочисленный буфер. При запуске программы значение errno равно нулю.
Все коды ошибок имеют положительные значения, и могут использоваться в директивах препроцессора #if. В целях удобства и переносимости заголовочный файл определяет макросы, соответствующие кодам ошибок.
Стандарт ISO C определяет следующие коды:
- EDOM – (Error domain) ошибка области определения.
- EILSEQ – (Error invalid sequence) ошибочная последовательность байтов.
- ERANGE – (Error range) результат слишком велик.
Прочие коды ошибок (несколько десятков) и их описания определены в стандарте POSIX. Кроме того, в спецификациях стандартных функций обычно указываются используемые ими коды ошибок и их описания.
Нехитрый скрипт печатает в консоль коды ошибок, их символические имена и описания:
Если вызов функции завершился ошибкой, то она устанавливает переменную errno в ненулевое значение. Если же вызов прошёл успешно, функция обычно не проверяет и не меняет переменную errno. Поэтому перед вызовом функции её нужно установить в 0 .
Как видите, описания ошибок в спецификации функции iconv() более информативны, чем в .
Функции работы с errno
Получив код ошибки, хочется сразу получить по нему её описание. К счастью, ISO C предлагает целый набор полезных функций.
void perror(const char *s);
Печатает в stderr содержимое строки s , за которой следует двоеточие, пробел и сообщение об ошибке. После чего печатает символ новой строки ‘\n’ .
char* strerror(int errnum);
Возвращает строку, содержащую описание ошибки errnum . Язык сообщения зависит от локали (немецкий, иврит и даже японский), но обычно поддерживается лишь английский.
strerror() не безопасная функция. Во-первых, возвращаемая ею строка не является константной. При этом она может храниться в статической или в динамической памяти в зависимости от реализации. В первом случае её изменение приведёт к ошибке времени выполнения. Во-вторых, если вы решите сохранить указатель на строку, и после вызовите функцию с новым кодом, все прежние указатели будут указывать уже на новую строку, ибо она использует один буфер для всех строк. В-третьих, её поведение в многопоточной среде не определено в стандарте. Впрочем, в QNX она объявлена как thread safe.
Поэтому в новом стандарте ISO C11 были предложены две очень полезные функции.
size_t strerrorlen_s(errno_t errnum);
Возвращает длину строки с описанием ошибки errnum .
errno_t strerror_s(char *buf, rsize_t buflen, errno_t errnum);
Копирует строку с описание ошибки errnum в буфер buf длиной buflen .
Функции входят в Annex K (Bounds-checking interfaces), вызвавший много споров. Он не обязателен к выполнению и целиком не реализован ни в одной из свободных библиотек. Open Watcom C/C++ (Windows), Slibc (GNU libc) и Safe C Library (POSIX), в последней, к сожалению, именно эти две функции не реализованы. Тем не менее, их можно найти в коммерческих средах разработки и системах реального времени, Embarcadero RAD Studio, INtime RTOS, QNX.
Стандарт POSIX.1-2008 определяет следующие функции:
char *strerror_l(int errnum, locale_t locale);
Возвращает строку, содержащую локализованное описание ошибки errnum , используя locale . Безопасна в многопоточной среде. Не реализована в Mac OS X, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, Solaris и прочих коммерческих UNIX. Реализована в Linux, MINIX 3 и Illumos (OpenSolaris).
int strerror_r(int errnum, char *buf, size_t buflen);
Копирует строку с описание ошибки errnum в буфер buf длиной buflen . Если buflen меньше длины строки, лишнее обрезается. Безопасна в многоготочной среде. Реализована во всех UNIX.
Увы, никакого аналога strerrorlen_s() в POSIX не определили, поэтому длину строки можно выяснить лишь экспериментальным путём. Обычно 300 символов хватает за глаза. GNU C Library в реализации strerror() использует буфер длиной в 1024 символа. Но мало ли, а вдруг?
Макрос assert()
Макрос, проверяющий условие expression (его результат должен быть числом) во время выполнения. Если условие не выполняется ( expression равно нулю), он печатает в stderr значения __FILE__ , __LINE__ , __func__ и expression в виде строки, после чего вызывает функцию abort() .
Функции atexit(), exit() и abort()
int atexit(void (*func)(void));
Регистрирует функции, вызываемые при нормальном завершении работы программы в порядке, обратном их регистрации. Можно зарегистрировать до 32 функций.
_Noreturn void exit(int exit_code);
Вызывает нормальное завершение программы, возвращает в среду число exit_code . ISO C стандарт определяет всего три возможных значения: 0 , EXIT_SUCCESS и EXIT_FAILURE . При этом вызываются функции, зарегистрированные через atexit() , сбрасываются и закрываются потоки ввода — вывода, уничтожаются временные файлы, после чего управление передаётся в среду. Функция exit() вызывается в main() при выполнении return или достижении конца программы.
Главное преимущество exit() в том, что она позволяет завершить программу не только из main() , но и из любой вложенной функции. К примеру, если в глубоко вложенной функции выполнилось (или не выполнилось) некоторое условие, после чего дальнейшее выполнение программы теряет всякий смысл. Подобный приём (early exit) широко используется при написании демонов, системных утилит и парсеров. В интерактивных программах с бесконечным главным циклом exit() можно использовать для выхода из программы при выборе нужного пункта меню.
_Noreturn void abort(void);
Вызывает аварийное завершение программы, если сигнал не был перехвачен обработчиком сигналов. Временные файлы не уничтожаются, закрытие потоков определяется реализацией. Самое главное отличие вызовов abort() и exit(EXIT_FAILURE) в том, что первый посылает программе сигнал SIGABRT , его можно перехватить и произвести нужные действия перед завершением программы. Записывается дамп памяти программы (core dump file), если они разрешены. При запуске в отладчике он перехватывает сигнал SIGABRT и останавливает выполнение программы, что очень удобно в отладке.
Вывод в отладчике:
В случае критической ошибки нужно использовать функцию abort() . К примеру, если при выделении памяти или записи файла произошла ошибка. Любые дальнейшие действия могут усугубить ситуацию. Если завершить выполнение обычным способом, при котором производится сброс потоков ввода — вывода, можно потерять ещё неповрежденные данные и временные файлы, поэтому самым лучшим решением будет записать дамп и мгновенно завершить программу.
В случае же некритической ошибки, например, вы не смогли открыть файл, можно безопасно выйти через exit() .
Функции setjmp() и longjmp()
Вот мы и подошли к самому интересному – функциям нелокальных переходов. setjmp() и longjmp() работают по принципу goto, но в отличие от него позволяют перепрыгивать из одного места в другое в пределах всей программы, а не одной функции.
int setjmp(jmp_buf env);
Сохраняет информацию о контексте выполнения программы (регистры микропроцессора и прочее) в env . Возвращает 0 , если была вызвана напрямую или value , если из longjmp() .
void longjmp(jmp_buf env, int value);
Восстанавливает контекст выполнения программы из env , возвращает управление setjmp() и передаёт ей value .
Используя setjmp() и longjmp () можно реализовать механизм исключений. Во многих языках высокого уровня (например, в Perl) исключения реализованы через них.
Внимание! Функции setjmp() и longjmp () в первую очередь применяются в системном программировании, и их использование в клиентском коде не рекомендуется. Их применение ухудшает читаемость программы и может привести к непредсказуемым ошибкам. Например, что произойдёт, если вы прыгните не вверх по стеку – в вызывающую функцию, а в параллельную, уже завершившую выполнение?
Источник
greggyNapalm / gist:2413028
| # @see /usr/include/asm-generic/errno-base.h |
| #ifndef _ASM_GENERIC_ERRNO_BASE_H |
| #define _ASM_GENERIC_ERRNO_BASE_H |
| #define EPERM 1 /* Operation not permitted */ |
| #define ENOENT 2 /* No such file or directory */ |
| #define ESRCH 3 /* No such process */ |
| #define EINTR 4 /* Interrupted system call */ |
| #define EIO 5 /* I/O error */ |
| #define ENXIO 6 /* No such device or address */ |
| #define E2BIG 7 /* Argument list too long */ |
| #define ENOEXEC 8 /* Exec format error */ |
| #define EBADF 9 /* Bad file number */ |
| #define ECHILD 10 /* No child processes */ |
| #define EAGAIN 11 /* Try again */ |
| #define ENOMEM 12 /* Out of memory */ |
| #define EACCES 13 /* Permission denied */ |
| #define EFAULT 14 /* Bad address */ |
| #define ENOTBLK 15 /* Block device required */ |
| #define EBUSY 16 /* Device or resource busy */ |
| #define EEXIST 17 /* File exists */ |
| #define EXDEV 18 /* Cross-device link */ |
| #define ENODEV 19 /* No such device */ |
| #define ENOTDIR 20 /* Not a directory */ |
| #define EISDIR 21 /* Is a directory */ |
| #define EINVAL 22 /* Invalid argument */ |
| #define ENFILE 23 /* File table overflow */ |
| #define EMFILE 24 /* Too many open files */ |
| #define ENOTTY 25 /* Not a typewriter */ |
| #define ETXTBSY 26 /* Text file busy */ |
| #define EFBIG 27 /* File too large */ |
| #define ENOSPC 28 /* No space left on device */ |
| #define ESPIPE 29 /* Illegal seek */ |
| #define EROFS 30 /* Read-only file system */ |
| #define EMLINK 31 /* Too many links */ |
| #define EPIPE 32 /* Broken pipe */ |
| #define EDOM 33 /* Math argument out of domain of func */ |
| #define ERANGE 34 /* Math result not representable */ |
| #endif |
| # @see /usr/include/asm-generic/errno.h |
| #ifndef _ASM_GENERIC_ERRNO_H |
| #define _ASM_GENERIC_ERRNO_H |
| #include |
| #define EDEADLK 35 /* Resource deadlock would occur */ |
| #define ENAMETOOLONG 36 /* File name too long */ |
| #define ENOLCK 37 /* No record locks available */ |
| #define ENOSYS 38 /* Function not implemented */ |
| #define ENOTEMPTY 39 /* Directory not empty */ |
| #define ELOOP 40 /* Too many symbolic links encountered */ |
| #define EWOULDBLOCK EAGAIN /* Operation would block */ |
| #define ENOMSG 42 /* No message of desired type */ |
| #define EIDRM 43 /* Identifier removed */ |
| #define ECHRNG 44 /* Channel number out of range */ |
| #define EL2NSYNC 45 /* Level 2 not synchronized */ |
| #define EL3HLT 46 /* Level 3 halted */ |
| #define EL3RST 47 /* Level 3 reset */ |
| #define ELNRNG 48 /* Link number out of range */ |
| #define EUNATCH 49 /* Protocol driver not attached */ |
| #define ENOCSI 50 /* No CSI structure available */ |
| #define EL2HLT 51 /* Level 2 halted */ |
| #define EBADE 52 /* Invalid exchange */ |
| #define EBADR 53 /* Invalid request descriptor */ |
| #define EXFULL 54 /* Exchange full */ |
| #define ENOANO 55 /* No anode */ |
| #define EBADRQC 56 /* Invalid request code */ |
| #define EBADSLT 57 /* Invalid slot */ |
| #define EDEADLOCK EDEADLK |
| #define EBFONT 59 /* Bad font file format */ |
| #define ENOSTR 60 /* Device not a stream */ |
| #define ENODATA 61 /* No data available */ |
| #define ETIME 62 /* Timer expired */ |
| #define ENOSR 63 /* Out of streams resources */ |
| #define ENONET 64 /* Machine is not on the network */ |
| #define ENOPKG 65 /* Package not installed */ |
| #define EREMOTE 66 /* Object is remote */ |
| #define ENOLINK 67 /* Link has been severed */ |
| #define EADV 68 /* Advertise error */ |
| #define ESRMNT 69 /* Srmount error */ |
| #define ECOMM 70 /* Communication error on send */ |
| #define EPROTO 71 /* Protocol error */ |
| #define EMULTIHOP 72 /* Multihop attempted */ |
| #define EDOTDOT 73 /* RFS specific error */ |
| #define EBADMSG 74 /* Not a data message */ |
| #define EOVERFLOW 75 /* Value too large for defined data type */ |
| #define ENOTUNIQ 76 /* Name not unique on network */ |
| #define EBADFD 77 /* File descriptor in bad state */ |
| #define EREMCHG 78 /* Remote address changed */ |
| #define ELIBACC 79 /* Can not access a needed shared library */ |
| #define ELIBBAD 80 /* Accessing a corrupted shared library */ |
| #define ELIBSCN 81 /* .lib section in a.out corrupted */ |
| #define ELIBMAX 82 /* Attempting to link in too many shared libraries */ |
| #define ELIBEXEC 83 /* Cannot exec a shared library directly */ |
| #define EILSEQ 84 /* Illegal byte sequence */ |
| #define ERESTART 85 /* Interrupted system call should be restarted */ |
| #define ESTRPIPE 86 /* Streams pipe error */ |
| #define EUSERS 87 /* Too many users */ |
| #define ENOTSOCK 88 /* Socket operation on non-socket */ |
| #define EDESTADDRREQ 89 /* Destination address required */ |
| #define EMSGSIZE 90 /* Message too long */ |
| #define EPROTOTYPE 91 /* Protocol wrong type for socket */ |
| #define ENOPROTOOPT 92 /* Protocol not available */ |
| #define EPROTONOSUPPORT 93 /* Protocol not supported */ |
| #define ESOCKTNOSUPPORT 94 /* Socket type not supported */ |
| #define EOPNOTSUPP 95 /* Operation not supported on transport endpoint */ |
| #define EPFNOSUPPORT 96 /* Protocol family not supported */ |
| #define EAFNOSUPPORT 97 /* Address family not supported by protocol */ |
| #define EADDRINUSE 98 /* Address already in use */ |
| #define EADDRNOTAVAIL 99 /* Cannot assign requested address */ |
| #define ENETDOWN 100 /* Network is down */ |
| #define ENETUNREACH 101 /* Network is unreachable */ |
| #define ENETRESET 102 /* Network dropped connection because of reset */ |
| #define ECONNABORTED 103 /* Software caused connection abort */ |
| #define ECONNRESET 104 /* Connection reset by peer */ |
| #define ENOBUFS 105 /* No buffer space available */ |
| #define EISCONN 106 /* Transport endpoint is already connected */ |
| #define ENOTCONN 107 /* Transport endpoint is not connected */ |
| #define ESHUTDOWN 108 /* Cannot send after transport endpoint shutdown */ |
| #define ETOOMANYREFS 109 /* Too many references: cannot splice */ |
| #define ETIMEDOUT 110 /* Connection timed out */ |
| #define ECONNREFUSED 111 /* Connection refused */ |
| #define EHOSTDOWN 112 /* Host is down */ |
| #define EHOSTUNREACH 113 /* No route to host */ |
| #define EALREADY 114 /* Operation already in progress */ |
| #define EINPROGRESS 115 /* Operation now in progress */ |
| #define ESTALE 116 /* Stale NFS file handle */ |
| #define EUCLEAN 117 /* Structure needs cleaning */ |
| #define ENOTNAM 118 /* Not a XENIX named type file */ |
| #define ENAVAIL 119 /* No XENIX semaphores available */ |
| #define EISNAM 120 /* Is a named type file */ |
| #define EREMOTEIO 121 /* Remote I/O error */ |
| #define EDQUOT 122 /* Quota exceeded */ |
| #define ENOMEDIUM 123 /* No medium found */ |
| #define EMEDIUMTYPE 124 /* Wrong medium type */ |
| #define ECANCELED 125 /* Operation Canceled */ |
| #define ENOKEY 126 /* Required key not available */ |
| #define EKEYEXPIRED 127 /* Key has expired */ |
| #define EKEYREVOKED 128 /* Key has been revoked */ |
| #define EKEYREJECTED 129 /* Key was rejected by service */ |
| /* for robust mutexes */ |
| #define EOWNERDEAD 130 /* Owner died */ |
| #define ENOTRECOVERABLE 131 /* State not recoverable */ |
| #define ERFKILL 132 /* Operation not possible due to RF-kill */ |
| #endif |
You can’t perform that action at this time.
You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window. Reload to refresh your session.
Источник
