Почему ошибочно, когда функция POSIX показывает ошибку, возвращая -1 или NULL

Question

При возникновении ошибки в одной из системных функций UNIX часто возвращается отрицательное значение и целое число errno устанавливается в значение, которое дает дополнительную информацию. - Расширенное программирование в среде UNIX, раздел 1.7

Это кажется странным:

• Он вводит связь между различными модулями компиляции стандартной библиотеки - состояния ошибок не определяются в вызывающих их модулях.
• Это вводит сложность реализации, потому что errno должен быть локальным потоком.
• Это усложняет юзабилити, потому что пользователь должен проверить, что исходный системный вызов ошибочен, а затем проверить errno Который также является еще одним вызовом функции.

Почему бы не кодировать состояния ошибок в возвращаемых значениях?

Answer 1

В основном по историческим причинам.

Обратите внимание, что на самом деле, errno сегодня не обычная глобальная переменная (так было в 1980-х годах). Это сегодня (C99, C11...) макрос - обычно расширенный до некоторого вызова функции, возможно __errno() (и недавний стандарт C требует errno чтобы быть макросом, см. n1570 §7.5); или это может быть расширено до некоторой локальной переменной потока, или даже до некоторой магии компилятора.

errno^{хочет быть макросом для многопоточности, поэтому я думаю, что стандарты развивались, чтобы требовать, чтобы это был какой-то макрос}

Так что вы должны #include <errno.h> и использовать errno макрос почти как если бы это была какая-то глобальная переменная, но зная, что на самом деле это не одна.

Детали зависят от реализации. Загляните внутрь исходного кода вашей стандартной библиотеки C, например, http://musl-libc.org/ имеет в errno / __ errno_location.c

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

и в публичном заголовке include / errno.h:

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

и GNU libc имеет нечто очень похожее

Кстати, некоторые системные функции не возвращают целое число (например, mmap), а некоторые функции POSIX не показывают ошибки через errnoнапример, dlopen (увидеть dlerror). Поэтому в каком-то стандарте было бы трудно гарантировать, что каждая ошибка может быть указана возвращаемыми значениями.

Answer 2

Я процитирую Линуса Торвальдса для этого.

"errno" - одна из тех немногих действительно дурных глупостей в UNIX. Linux исправил это, и не использует это внутренне, и никогда не будет. Жаль, что пользовательское пространство должно исправить правильный код ошибки, возвращаемый ядром, и превратить его в "ошибочную" глупость для обратной совместимости.

[...]

"errno" - одна из тех фундаментально сломанных вещей, которые не должны существовать. Это было неправильно в оригинальной UNIX, сейчас это неправильно.

[...]

Способ возврата отрицательных чисел ошибок в Linux намного приятнее. Он по своей сути потокобезопасен и не имеет никаких проблем с производительностью. Конечно, это зависит от наличия достаточного количества результирующего домена, чтобы вы всегда могли отделить возврат ошибок от хорошего возврата, но на практике это верно для всех системных вызовов.