為什么errno，當POSIX函數通過返回-1或NULL指示錯誤條件時

Question

當其中一個UNIX系統函數發生錯誤時，通常會返回負值，並將整數errno設置為一個值，從而提供其他信息。 - UNIX環境中的高級編程，第1.7節

這看起來很奇怪：

• 它引入了標准庫的不同編譯單元之間的耦合 - 錯誤狀態未在導致它們的模塊中定義。
• 它引入了實現復雜性，因為errno需要是線程本地的。
• 它引入了可用性復雜性，因為用戶需要檢查原始系統調用是否有錯誤，然后檢查errno哪個也是另一個函數調用。

為什么不在返回值中編碼錯誤狀態？

Answer 1

主要由於歷史原因。

請注意，實際上， errno今天不是普通的全局變量（在20世紀80年代就是這種情況）。 這是今天（C99，C11 ...）宏-通常是擴展到一些函數調用，或許__errno()和最近的C標准要求 errno是一個宏，見n1570第7.5節）; 或者它可能會擴展到一些線程局部變量，甚至一些編譯器魔法。

^{errno希望成為多線程需求的宏，所以我猜這些標准發展到要求它成為一些宏}

所以你應該#include <errno.h>並使用errno宏，就好像它是一個全局變量，但知道它實際上不是一個。

細節是特定於實現的。 查看C標准庫的源代碼，例如musl-libc在errno / __ errno_location.c中

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

並在include / errno.h公共標題中：

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

和GNU libc有一些非常相似的東西

BTW一些​​系統函數不返回整數（例如mmap ），並且一些POSIX函數不指示錯誤通過errno ，例如dlopen （參見dlerror ）。 因此，在某些標准中很難保證每個錯誤都可以由返回值指示。

Answer 2

我會引用Linus Torvalds的話。

“錯誤號”在UNIX那幾個非常糟糕的愚蠢的一個。 Linux修復了它，並沒有在內部使用它，也永遠不會。 太糟糕了，用戶空間必須修復返回內核所做的正確錯誤代碼，並將其轉換為“errno”愚蠢以實現向后兼容性。

[...]

“errno”是那些根本不應該存在的破碎事物之一。 原來的UNIX是錯的，現在錯了。

[...]

Linux返回負錯誤號的方法要好得多。 它本質上是線程安全的，並沒有性能缺點。 當然，它確實依賴於擁有足夠的結果域，您可以始終將錯誤返回與良好的返回分開，但在實踐中對所有系統調用都是如此。