错误处理与安全函数

概念说明

C 语言默认没有像很多高级语言那样统一的异常机制。大多数标准库函数会通过返回值告诉你“成功还是失败”，必要时再借助 errno 补充更具体的错误原因。

所以，C 里的错误处理重点不是“出错以后再说”，而是每次调用都及时检查结果。文件操作、内存申请、字符串处理、格式化输入输出，都是最应该养成这个习惯的地方。

这里所谓的“安全函数”，更准确地说，是“边界意识更强的写法”。有时它表现为使用 snprintf、fgets、strtol 这类更容易做长度和错误检查的接口；有时也包括某些平台提供的 _s 系列函数，但后者并不是所有环境都统一支持。

语法/规则

调用可能失败的函数后，要先检查返回值，再决定是否继续执行。
errno 只有在函数已经明确失败时才有意义，不应在成功路径里随意读取它。
如果错误信息后面还要继续使用，最好先把 errno 保存到局部变量中，再调用 strerror 或 perror。
错误信息应优先输出到 stderr，不要和正常结果混在 stdout 中。
程序结束时可用 EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE 表达退出状态，比直接写数字更清晰。
读取字符串时，fgets 往往比无长度控制的 gets 或 %s 更稳妥。
格式化拼接字符串时，snprintf 通常比 sprintf 更适合做边界控制。
解析数字时，strtol、strtod 一般比 atoi、atof 更容易检查错误。
_s 系列函数属于可选或平台相关能力，写可移植代码前应先确认支持情况。

示例

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

int main(void) {
    FILE *fp = fopen("not-exist.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
        int err = errno;
        fprintf(stderr, "errno = %d\n", err);
        perror("fopen");
        fprintf(stderr, "message = %s\n", strerror(err));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    fclose(fp);
    return EXIT_SUCCESS;
}

输出结果：

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2
3
errno = 2
fopen: No such file or directory
message = No such file or directory

不同平台下的错误号和错误文本可能略有差异，但整体用法是一致的。

常见错误

读取 errno 之前不先确认函数是否失败，导致把旧错误当成新错误。
直接把错误输出到 stdout，让正常输出和错误输出混在一起。
使用 sprintf、strcpy、strcat 这类接口时完全不考虑目标缓冲区大小。
直接用 atoi 解析用户输入，却没有检测转换失败或溢出的情况。
以为 _s 后缀函数在所有平台都可直接使用，结果换编译器后无法通过编译。

章节

6.4 错误处理与安全函数

错误处理与安全函数

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示例

常见错误