c开发策略-之-错误处理

1． 返回值方式：用函数的返回值标志函数是否执行成功。比如成功返回1，失败返回0。这种方式的好处是简单方便，而且不影响效率，保持了c语言的高效率。但是仍然有问题，一个问题是代码可读性的问题，如果每个函数都有这样的返回值的话，为了保持程序的正确运行，我们必须对每个函数进行正确性验证，就是在调用函数的时候检查他的返回值，这样程序代码很大一部分就可能花费在错误处理上。第二个问题就是函数的返回值冲突的问题。假设strlen函数也可能会出错，使用这种错误处理策略他的返回值应该标志它是否执行成功，但是函数计算的字符串的长度值如何自然地传递出来？最后一个问题可能是最重要的：它不强制你处理错误，而且在不进行处理的情况下，程序仍然能够运行，但结果是不可预知的。

返回值可以判定正确错误，或则增加一些简单的错误类型判定. 其缺点在于一旦函数修改后返回值回有变化的话就很麻烦，当然最重要的还在于无法明确获知错误信息；当然优势很明显，那就是简单.

总的来说一般返回值只是做简单的正确错误判定，而不能作为获知具体错误的手段.

这里还涉及一个使用习惯的问题，一般来说返回0位正确，非0为错误，但是也有颠倒的，这里和个人编码习惯有关，所以要特别注意就是了.

2． 全局errno方式：就是在出现错误的时候，将错误代码记录到一个全局变量errno中。比如waitpid()函数在被信号中断的情况下，将errno设置为EINTR（一宏定义常量）。这种方式解决了返回值方式遇到的返回值冲突问题，而且效率方面也是非常令人愉悦的。但是它要求用户在调用函数后检查errno的值，这种保证是脆弱的，程序仍然有可能在不处理那些errno的情况下”安然”地运行，导致未定义的结果。另一个问题出在多线程方面，errno不是线程安全的，多个线程操作同一个errno会造成混乱。

在windows下errno是线程安全的，不知道linux下是线程安全还是进程安全.

在ANSI C中有定义一些基本的errno，并且操作系统也会扩展一部分，但是依然无法改变其对错误描述的匮乏.

相对windows下GetLastError组合FormatMessage的组合则显得丰满很多，可以详细了解错误信息.

作为一种补充的方式，这种全局错误代码的方式也是相当不错的，和第1种方法搭配处理可以解决90%以上的错误处理.

这里特别要推荐在windows下开发，处理错误应该尽量使用GetLastError组合FormatMessage,而非errno.

3． 错误封装：就是将每个有错误返回值的函数分别用一个函数包起来，比如waitpid()函数可以封装成Waitpid()（首字母大写），在这个函数中处理相应的错误。这种错误处理方法可以很好的解决很多问题，应该说效果很好，但是有几个方面需要商榷，一是，并不是每个函数的错误都以一种方式进行处理，另一方面，听说c语言的函数调用开销相对很高，在函数外面再包上一层会影响性能。

封装向来都是由针对性的，对于错误处理，封装的难度非常大，通用型的封装是不适用的，更多的时候是要根据具体业务来处理的.

举例个不是很恰当的例子，比如用CreateFile去打开一个文件，A程序如果打开失败就退出，那么也许可以直接封装一个函数MyOpenFile产生错了，就呼叫exit退出程序. 但是B程序去要在打开错误后尝试新建一个文件，那么MyOpenFile在这里就不适用了.

当然一些基础功能的系统函数还是可以尝试进行通用的错误封装，例如内存操作、内核对象操作等，因为这些错误产生后基本上就只能做同一件事情了，具体封装方法就是呼叫一个全局的资源清理函数，然后exit. 全局清理函数为一个引出的函数指针，由具体的AP来实现，这样就不需要担心资源在退出后无法被释放的问题了.

至于说函数呼叫的开销，除非你现在是在做MCU级别的开发，否则请丢掉这个想法吧. 何况错误处理有一个原则，是允许大部分错误产生后消耗更多的时间去处理的,错误本身就需要付出代价.

4． 异常：关于异常的说明和实现可以参考http://xombat.iteye.com/admin/show/94540，它的优点是能模拟实现c++中异常的一些优点。但是这个异常机制很脆弱，使用时要注意很多问题，而且它的性能开销肯定也会不小。

既然是用C就不要试图去模仿C++的异常处理，本省异常处理就是C++中一个极其难实现的部分,很多情况都只能依赖于操作系统去有效完整的实现.

你的这个帖子我看了，作为一种模拟方法是不错，但是既然用C还在担心函数调用开销问题，那么就简单得使用setjmp longjmp来处理吧，作为一种利用c stack特性的回滚机制还是相当好用的，可以很容易的将错误回滚到一个点上，开销也不大.

5． Goto语句：，当发生错误时，利用goto语句跳到相应的错误处理函数中。因为一直以来对goto语句的偏见，和goto语句本身对程序结构性的影响，所以本人一直以来没有用过这种方式，也不知道这种方式会有什么优劣。

goto的确破坏代码结构性，但是却十分有效，有不少人对goto嗤之以鼻，那么我只能对这些人嗤之以鼻了.不能因为刀会伤人就不用刀了吧. 合理使用goto会使得错误处理更加简洁明了. 我是比较推辞使用goto来集中错误处理的，这样代码会简洁不少.

总的来说，每个方式都不是尽善尽美的，不知道大家遇到这些问题是怎么处理的？

另外希望还可以讨论如下问题：

1. C语言中的函数调用是不是像一些人说的那样成本很高？

呼叫函数是相对成本高，主要在于处理stack数据，所以如果真的要抠到这个程度，那就尽可能减少函数参数，用指针代替结构等降低stack操作开销. 如果要说到有些cpu call消耗的时钟周期较长或则cache命中失败等问题，那么...你还能写程序吗？

2. 错误处理应该如何区分用户错误和应用程序错误？

当然要区分，用户错误是给用户看的，一般都是用户操作的问题，要让用户了解自己做错了什么，这样可以有效降低以后服务的成本. 而程序自身的错误则是给程序员看的，用来排除程序的bug，这些错误一般情况不应该让客户知道，因为有时候这些错误往往携带了危险数据.

所以一般可以区分error和internal两种大的错误类型，分别处理.

3. 如果采用错误封装的方法（方法3），错误处理需要程序结束的地方应该使用exit还是abort？

前面第3种方法有说一部分，无论哪种错误，退出后一定要释放系统无法回收的资源，虽然这个难度有点大.

4. 最好的方法应该是混合使用吧，（比如返回值的方法和全局errno的方法经常混合使用）该用返回值的时候用返回值，该异常的时候异常，但是什么时候该用返回，什么时候该用异常？

其实最好使用统一的处理方法，否则很不容易维护的...