• 好好学习,天天向上~
  • 欢迎欢迎~

C语言陷阱与技巧第15节,错误处理太麻烦,不写行不行?

c语言 lcc 137℃ 0评论

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。

那该怎么办呢?

虽然很多人不提倡使用 goto 语句,但是它确实能够很方便的处理错误,请看下面的C语言代码:

将错误处理语句统一放在最后处理,整个代码显得非常简洁,也非常易读和维护。不过,这种写法对变量的初值有一定的要求。

想想为什么?

小结

本节介绍了C语言程序开发过程中,判断函数返回值的重要性。并且介绍了两种处理错误逻辑的“技巧”,读者可自行比较这几种风格代码,欢迎在评论区分享您的观点。


C语言陷阱与技巧第15节,错误处理太麻烦,不写行不行? - 刘冲的博客(https://blog.popkx.com) 原创版权所有,转载请注明出处。
点赞 (0)分享 (0)
发表我的评论
取消评论
表情     7 + 8 = ? (必填)