为什么errno，当POSIX函数通过返回-1或NULL指示错误条件时

Question

当其中一个UNIX系统函数发生错误时，通常会返回负值，并将整数errno设置为一个值，从而提供其他信息。 - UNIX环境中的高级编程，第1.7节

这看起来很奇怪：

• 它引入了标准库的不同编译单元之间的耦合 - 错误状态未在导致它们的模块中定义。
• 它引入了实现复杂性，因为errno需要是线程本地的。
• 它引入了可用性复杂性，因为用户需要检查原始系统调用是否有错误，然后检查errno哪个也是另一个函数调用。

为什么不在返回值中编码错误状态？

Answer 1

主要由于历史原因。

请注意，实际上， errno今天不是普通的全局变量（在20世纪80年代就是这种情况）。 这是今天（C99，C11 ...）宏-通常是扩展到一些函数调用，或许__errno()和最近的C标准要求 errno是一个宏，见n1570第7.5节）; 或者它可能会扩展到一些线程局部变量，甚至一些编译器魔法。

^{errno希望成为多线程需求的宏，所以我猜这些标准发展到要求它成为一些宏}

所以你应该#include <errno.h>并使用errno宏，就好像它是一个全局变量，但知道它实际上不是一个。

细节是特定于实现的。 查看C标准库的源代码，例如musl-libc在errno / __ errno_location.c中

  int *__errno_location(void)
  {
     return &__pthread_self()->errno_val;
  }

并在include / errno.h公共标题中：

 int *__errno_location(void);
 #define errno (*__errno_location())

和GNU libc有一些非常相似的东西

BTW一些​​系统函数不返回整数（例如mmap ），并且一些POSIX函数不指示错误通过errno ，例如dlopen （参见dlerror ）。 因此，在某些标准中很难保证每个错误都可以由返回值指示。

Answer 2

我会引用Linus Torvalds的话。

“错误号”在UNIX那几个非常糟糕的愚蠢的一个。 Linux修复了它，并没有在内部使用它，也永远不会。 太糟糕了，用户空间必须修复返回内核所做的正确错误代码，并将其转换为“errno”愚蠢以实现向后兼容性。

[...]

“errno”是那些根本不应该存在的破碎事物之一。 原来的UNIX是错的，现在错了。

[...]

Linux返回负错误号的方法要好得多。 它本质上是线程安全的，并没有性能缺点。 当然，它确实依赖于拥有足够的结果域，您可以始终将错误返回与良好的返回分开，但在实践中对所有系统调用都是如此。