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文章出处：http://www.cnblogs.com/yaohj/archive/2011/01/28/1946817.html

简介：

头文件errno.h定义了一个全局的宏errno，它被展开为一个int类型的“左值”，这意味着宏errno不一定是个对象的标识符，也可以展开为一个由函数返回的可以修改的“左值”，比如int *errno()，这个后面会讲，你可以暂且把它理解为一个全局的int型变量(虽然这样理解是错的，不过方便理解)。

简单来说，errno.h只是为了提供了一种错误报告机制。比如，一个函数调用fopen()发生了错误，它可能就会去修改errno的值，这样外部的代码可以通过判断errno的值来区分fopen()内部执行时是否发生错误，并根据errno值的不同来确定具体的错误类型。
先来看一段代码，Demo1：

01 #include    <stdio.h>  
02 #include    <errno.h>   
03    
04 int main ( int argc, char *argv[] )  
05 {  
06     //try to open file "whatever.txt". when you run this demo,make sure the file is NOT existed..。  
07     FILE *fp = fopen("whatever.txt","r");  
08    
09     if(fp ==NULL)  
10     {  
11         printf("Can not open file\n");  
12    
13         printf("errno value: %d, it means: %s",errno, strerror(errno));  
14     }  
15    
16     return 0;  
17 } 

程序会输出：

Can not open file 
2 errno value: 2, it means: No such file or directory 

strerror是标准库stdio.h定义的一个函数，它用来返回错误代码所代表的含义。如Demo1所示，我们用fopen（也在stdio.h中定义）打开一个并不存在的文件，因此返回的fp是一个空指针。而在fopen尝试打开文件失败时会修改errno的值，Demo1里fopen失败原因是文件不存在，因此fopen将会把errno指向的值修改为2，通过stderror可以看到错误代码2的意思是“No such file or directory”。

帅气，看起来用errno来报告错误，既方便，也很简单，但实际应用时远没Demo1那么简单，试下Demo2：

01 #include    <stdio.h>  
02 #include    <errno.h>  
03 #include    <math.h>    
04    
05 int main ( int argc, char *argv[] )  
06 {  
07     /*try to open file "whatever.txt". when you run this demo,make sure the file is NOT existed...*/ 
08     FILE *fp = fopen("whatever.txt","r");  
09    
10     if(fp ==NULL)  
11     { 
12         printf("Can not open file\n");  
13    
14         int root = sqrt(123568 -123668 );  
15    
16         printf("errno value: %d, it means: %s",errno, strerror(errno));  
17     }  
18    
19     return 0;  
20 } 

程序会输出：

Can not open file 
2 errno value: 33, it means: Numerical argument out of domain 

这跟我们期望的错误信息完全不一样，因为sqrt函数在得到一个非法的参数时，它把errno的值修改成了33，覆盖了fopen设置的错误代码。所以，使用errno一个比较安全的编码方式是，在下个库函数调用之前就查看它的值，千万不要因为某个库函数看似很简单就假设它不会修改errno的值，那样会死的很惨……如果必须在查看errno之前调用别的库函数，一种安全的方式是先把errno的值保存到一个临时变量里，然后调用那个“必须”调用的库函数，处理完毕后再把errno恢复到之前的值。如Demo3:

01 #include    <stdio.h>  
02 #include    <errno.h>  
03 #include    <math.h>    
04    
05 double getSqrt(double value)  
06 {  
07     //1、save last errno to a temp variable  
08     int tmpErrno = errno;  
09     //2、set errno to 0  
10     errno = 0;  
11    
12     double root = sqrt(123568 -123668 );  
13    
14     printf("I changed errno to '%d' sliently...but it's safe \n",errno);  
15    
16     //3.restore errno  
17     errno = tmpErrno;  
18    
19     return root;  
20 }  
21    
22 int main ( int argc, char *argv[] )  
23 {  
24     FILE *fp = fopen("whatever.txt","r");  
25    
26     if(fp ==NULL)  
27     {  
28         printf("Can not open file\n");  
29    
30         getSqrt(-1);  
31    
32         printf("errno value: %d, it means: %s",errno, strerror(errno));  
33     }  
34    
35     return 0;  
36 } 

程序会输出：

Can not open file 
2 I changed errno to '33' sliently...but it's safe  
3 errno value: 2, it means: No such file or directory 

现在，就像期望的那样输出了。
但是……
这样真的安全么？！想像一下，如果errno是个全局变量，那多线程环境下岂不完蛋了？！本来线程A把errno设置成2，还没执行到查看错误的语句时，线程B就把errno设置成了33，然后线程A才开始查看errno并输出错误信息，而这时输出的错误就很让人抓狂了！神呀，这破东西多线程没法儿用哇！
但是……
你多虑了……文章开始说过，宏errno可以被展开为一个“左值”，比如int* getYourErrno()，所以你可以在getYourErrno()里返回一个线程内的局部变量，这样不管哪个线程修改errno都修改的它自己的局部变量，所以我们担心的问题是不存在的。看下errno.h的源码就明白了

01 /* Get the error number constants from the system-specific file.  
02    This file will test __need_Emath and _ERRNO_H.  */ 
03 #include <bits/errno.h>  
04 #undef  __need_Emath  
05    
06 #ifdef  _ERRNO_H  
07    
08 /* Declare the `errno' variable, unless it's defined as a macro by  
09    bits/errno.h.  This is the case in GNU, where it is a per-thread  
10    variable.  This redeclaration using the macro still works, but it  
11    will be a function declaration without a prototype and may trigger  
12    a -Wstrict-prototypes warning.  */ 
13 #ifndef errno  
14 extern int errno;  
15 #endif 

上面的注释说了，如果errno没有定义过就把errno定义为“extern int errno;”，如果这样多线程时是会发生悲剧的，先不着急哭，我们去前面看看它是否被定义过，前面的代码include了一个叫bits/errno.h的头文件，看名字就很“险恶”，进去看看：

1 # ifndef __ASSEMBLER__  
2 /* Function to get address of global `errno' variable.  */ 
3 extern int *__errno_location (void) __THROW __attribute__ ((__const__));  
4    
5 #  if !defined _LIBC || defined _LIBC_REENTRANT  
6 /* When using threads, errno is a per-thread value.  */ 
7 #   define errno (*__errno_location ())  
8 #  endif  
9 # endif /* !__ASSEMBLER__ */ 

果然来者不善……如果没定义宏__ASSEMBLER__，就会执行中间的代码，里面的代码又说了，如果你没定义_LIBC或者定义了_LIBC_REENTRANT他们就会把errno定义为__errno_location，一看到宏_LIBC_REENTRANT里面有“reentrant(重入)”就知道它不是个好东西……不是，是看到它的名字就知道它是跟多线程有关的，所以如果要在多线程环境下正确的使用errno，你需要确保__ASSEMBLER__没有被定义，而且_LIBC没被定义或者定义了_LIBC_REENTRANT。
可以写个程序看下自己开发环境里这几个宏的设置：

01 #include <stdio.h>  
02 #include <errno.h> 
03    
04 int main( void )  
05 {  
06 #ifndef __ASSEMBLER__  
07         printf( "__ASSEMBLER__ is NOT defined!\n" );  
08 #else  
09         printf( "__ASSEMBLER__ is defined!\n" );  
10 #endif  
11    
12 #ifndef __LIBC  
13         printf( "__LIBC is NOT defined\n" );  
14 #else  
15         printf( "__LIBC is defined!\n" );  
16 #endif  
17    
18 #ifndef _LIBC_REENTRANT  
19         printf( "_LIBC_REENTRANT is NOT defined\n" );  
20 #else  
21         printf( "_LIBC_REENTRANT is defined!\n" );  
22 #endif  
23    
24         return 0;  
25 } 

我的输出：

_ASSEMBLER__ is NOT defined!  
2 __LIBC is NOT defined!  
3 _LIBC_REENTRANT is NOT defined! 

哈！看来我可以在多线程下安全的使用errno，如果你的默认环境不可以就在makefile里定义上_LIBC_REENTRANT吧！
ok，有关errno.h的介绍到此就结束，休息，休息一下！