C语言陷阱与技巧第15节，错误处理太麻烦，不写行不行？

在C语言程序开发中，调用一个有返回值的函数时，一般要对函数的返回值做判断，以确定函数是否按照预期执行。如果被调用函数没有按照预期执行，最好加上相应的错误处理代码，否则最终编译得到的C语言程序稳定性就不够好，遇到一点点意外，可能就不会正常工作了。

没有判断C语言函数的返回值，会有什么问题？

例如下面这段C语言程序：

char buf[128] = {0};
int fd = open("something", O_RDONLY);
read(fd, buf, sizeof(buf));
close(fd);
printf("%s", buf);

上面这段C语言程序首先定义了一个 buf 并且把它清零，程序员的本意是在 something 文件里存放一串字符串，并且通过 read() 函数将其读出，然后打印到控制台。

但是，可能因为某种原因，something 文件没有生成，那么上面这段C语言代码编译得到的程序就什么也不会输出了。遇到这种什么都没有输出的情况，初学者甚至可能会以为程序没有运行。

# gcc t.c
# ./a.out 
#

要是这段C语言代码隐藏在一个比较大的项目间，something 文件是由其他逻辑生成的，这时要定位问题代码可能就要花些功夫了。

再看一个例子，相关C语言代码如下：

char *buf = (char *)malloc(128);
sprintf(buf, "date is %s", date());
printf("%s", buf);
free(buf);

可以看出，程序员的本意是申请一块内存，并且让 buf 指向它，然后在 buf 中存放一段字符串并输出到控制台。然而，这段代码隐藏着一个比较严重的隐患——malloc() 是有可能失败的。如果 malloc() 函数执行失败，buf 会指向 NULL，此时 sprintf() 函数就会操作空指针，引发段错误(Segmentation fault)。

C语言程序中的“段错误”出现时，通常不会有其他错误提示信息，这对于调试来说是比较难受的。不过在 Linux 中可以设置 core dumped，利用 gdb 等工具排查。不管如何，“段错误”都是相对来说比较难定位的错误。

所以，在编写C语言程序时，判断函数的返回值非常重要。通过返回值，我们能够知道函数有没有正常运行，如果它没有正常运行，就做相应的错误处理，只有这样，最终得到的C语言程序才能应对各种意外。

加上函数返回值判断

现在将上面两段 C语言代码改写——增加返回值判断逻辑：

char *buf = (char *)malloc(128);
if(NULL==buf){
    printf("malloc failed, %m\n");
}else{
    int fd = open("something", O_RDONLY);
    if(fd < 0){
        printf("open file failed, %m\n");
        free(buf);
    }else{
        if(-1==read(fd, buf, sizeof(buf))){
            printf("read file failed, %m\n");
            close(fd);
            free(buf);
        }else{
            printf("%s", buf);
            free(buf);
            close(fd);
        }
    }
}

上面的C语言代码在可能会出错的地方做了判断，并且编写了额外的错误处理代码。在本例中，如果 malloc() 执行失败，就向控制台打印“malloc failed”以及错误原因，并且终止程序。open() 函数和 read() 函数也做了类似的错误处理。

这里值得一提的一个小技巧是：Linux C语言编程中，很多函数执行失败时，系统会将错误码放入 errno。我们当然可以直接获取 errno，将其转换成错误字符串也是可以的：

printf("errno: %d, %s\n", errno, strerror(errno));

但是更方便的做法是借助 printf() 函数提供的 “%m”，以下两行C语言代码是等价的：

printf("%m");
// 等价于
printf("%s", strerror(errno));

现在编译上面的C语言代码并且执行，得到如下输出：

# gcc t.c
# ./a.out 
open file failed, No such file or directory

这样一来，就算C语言程序遇到“意外情况”，程序也不会反应都没有。从这段输出我们可以知道：open() 函数执行失败了，原因是“No such file or directory（没有这样的文件或者目录）”。对于本例而言，这是因为当前目录没有 something 文件。

去掉啰嗦的语句

请看下面的C语言代码：

可以说这段代码非常的“臃肿”和“啰嗦”，多个 if-else 堆叠在一起，读起来比较难受。如果调用的函数再多一点，if-else 堆叠再多一点，代码的可读性就更差了。所以，在实际C语言项目开发中，一般都不这么写。

之前的文章介绍过使用 do{}while(0) 将若干代码封装成宏的技巧，其实 do{}while(0) 的作用还不止于此，请看下面的C语言代码：

 int main()
 {    
     do{
         char *buf = (char *)malloc(128);
         if(NULL==buf){
             printf("malloc failed, %m\n");
             break;
         }
         int fd = open("something", O_RDONLY);
         if(fd < 0){
             printf("open file failed, %m\n");
             free(buf);
             break;
         }
         if(-1==read(fd, buf, sizeof(buf))){
             printf("read file failed, %m\n");
             close(fd);
             free(buf);
             break;
         }
          printf("%s", buf);
         close(fd);
         free(buf);

     }while(0);

    return 0;
}

上面的C语言程序借助 break 语句，在遇到错误时，就直接跳出 do{}while 语句，可以看出，代码简洁多了。不过仔细想想，这种方法还是有不方便的地方。请再看看上面这段C语言代码，应该能够发现，close(fd); 和 free(buf); 语句都需要写多次。如果调用的函数再多一些，需要重复写的语句就更多了。这很不友好，也很不利于维护。