一、errno 介绍

1.1 errno 简介

Linux 中系统调用的错误都存储于错误码 errno 中。errno 由操作系统维护，存储就近发生的错误，即下一次的错误码会覆盖掉上一次的错误。

errno 是一个包含在 <errno.h> 中的预定义的外部 int 变量，用于表示最近一个函数调用是否产生了错误。

• 若为0，则无错误；
• 其它值均表示某一种错误。

代码中需要包含 #include <errno.h>，当一个系统调用或着库函数的调用失败时，将会重置错误码 errno。用户在判断程序出错后，立即检验 errno 的值可以获取错误码和错误信息。

1.2 errno是线程安全的

在 Linux 上，全局 errno 变量是特定于线程的。POSIX 要求 errno 必须是线程安全的。

参阅：Thread-safety and POSIX.1 (unix.org)

在 POSIX.1 中，errno 被定义为外部全局变量。但是此定义在多线程环境中是不可接受的，因为使用它会导致不确定的结果。问题是两个或多个线程可能会遇到错误，所有错误都会导致设置相同的错误号。在这种情况下，一个线程可能已经被另一个线程更新后，最终检查 errno。

为了避免产生不确定性，POSIX.1c 将 errno 重新定义为可以访问每个线程错误号的服务：

• 某些函数可能在通过符号 errno 访问的变量中提供错误号。
• errno 符号是通过包括 C 标准所指定的标头来定义的。
• 对于进程的每个线程，errno 的值不应受函数调用或其他线程对 errno 的分配的影响。

参阅：errno(3): number of last error - Linux man page (die.net)

errno 是线程本地的；在一个线程中设置它不会影响在其他任何线程中的值

我们可以通过在机器上运行一个简单的程序来进行检查。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>

#define NTHREADS 5

void *thread_function(void *dummyPtr)
{
    printf("Thread number %ld addr(errno):%p\n", pthread_self(), &errno);
}

int main()
{
    pthread_t thread_id[NTHREADS];
    int i, j;

    for (i = 0; i < NTHREADS; i++)
    {
        pthread_create(&thread_id[i], NULL, thread_function, NULL);
    }

    for (j = 0; j < NTHREADS; j++)
    {
        pthread_join(thread_id[j], NULL);
    }

    return 0;
}

输出结果：

1.3 errno 宏定义

在头文件「/usr/include/asm-generic/errno-base.h」中对基础的常用 errno 进行了宏定义：

在 「/usr/include/asm-generic/errno.h」 中，对剩余的 errno 做了宏定义：

二、打印 errno

若想要打印 errno，需要包含头文件 #include <errno.h>。

2.1 使用 perror 打印错误信息

函数原型：void perror(const char *s)

头 文 件：#include <stdio.h>

作 用：打印系统错误信息

2.2 使用 strerror 显示错误信息

函数原型：char *strerror(int errnum);

头 文 件：#include <string.h>

作 用：将错误码以字符串的信息显示出来

三、输出 errno 的小 Demo

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

static void __Process(char *str)
{
    if (strstr(str, "_ASM_GENERIC_") != NULL || strstr(str, "define") == NULL)
    {
        return;
    }
    if (strstr(str, "EWOULDBLOCK") != NULL || strstr(str, "EDEADLOCK") != NULL)
    {
        return;
    }

    char szDefine[64] = {0};
    int errno = -1;
    char szExplain[64] = {0};
    sscanf(str, "%*[^A-Z]%s%*[^0-9]%d %*[^*]* %[^*]s", szDefine, &errno, szExplain);
    szExplain[strlen(szExplain) - 1] = 0; // 去除最后的空格

    char buf[1024] = {0};
    snprintf(buf, sizeof(buf), "|%s|%d|%s|", szDefine, errno, szExplain);
    puts(buf);
}

int main()
{
    freopen("/usr/include/asm-generic/errno-base.h", "r", stdin); // 读文件
    // freopen("E:\\Documents\\stdin&&stdout\\stdout\\文件名", "w", stdout); // 写文件

    while (1)
    {
        char str[1024] = {0};
        fgets(str, sizeof(str), stdin);

        if (0 == strncmp(str, "#endif", 6))
            break;

        __Process(str);
    }

    puts("-----------------------------------------------------------");

    freopen("/usr/include/asm-generic/errno.h", "r", stdin); // 读文件
    while (1)
    {
        char str[1024] = {0};
        fgets(str, sizeof(str), stdin);

        if (0 == strncmp(str, "#endif", 6))
            break;

        __Process(str);
    }
}

参考资料

• Linux errno详解 - Jimmy_Nie - 博客园 (cnblogs.com)
• errno 介绍_shanandqiu的博客-CSDN博客
• sscanf函数使用详解_faihung的博客-CSDN博客
• fgets函数及其用法，C语言fgets函数详解_发狂的蜗牛的博客-CSDN博客