Linux 错误处理

在 Linux C 编程中，很多系统调用和标准库函数都会通过返回值来表示是否出错。但是，返回值只能告诉你“出错了”，却无法告诉你为什么出错，这时候你就需要使用全局变量错误号 errno 和 perror() 函数来获取和打印错误信息，帮助快速定位错误原因。

本文将带你了解：

• errno 是什么，怎么使用？
• perror 和 strerror 的区别与用法；
• 常见的错误码及其含义；
• 使用 errno 的注意事项；
• 一个完整的错误处理示例。

什么是 errno？

errno 是一个全局变量，用于存储最近一次错误的错误代码（错误号）。当你调用某个函数失败时，比如 open()、read()、malloc() 等，它们通常会设置 errno 为一个具体的错误编号。

这个编号是一个整数，例如：

• 2 表示 ENOENT：文件不存在；
• 13 表示 EACCES：权限不足；
• 12 表示 ENOMEM：内存不足。

你可以在头文件中找到这些定义：

#include <errno.h>

⚠️ 注意：errno 不是一个普通变量，而是一个“线程局部”的宏，底层通过 TLS（线程局部存储）实现。它对多线程是安全的。

使用 perror 打印错误信息

你可以使用 perror() 来根据当前的 errno 值打印一条标准错误信息，非常方便调试：

#include <stdio.h>

perror("open");  // 输出类似 "open: No such file or directory"

这会输出你传入的字符串加上对应的错误信息，自动根据当前 errno 转换为人类可读的字符串。

使用 strerror 获取错误字符串

如果你想自己控制错误信息的格式，可以用 strerror()：

#include <string.h>

printf("错误信息：%s\n", strerror(errno));

你也可以用它自定义日志输出：

fprintf(stderr, "打开文件失败（错误号 %d）：%s\n", errno, strerror(errno));

示例：打开文件失败时的错误处理

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd = open("not_exist.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        // 方法一：用 perror 打印
        perror("打开文件失败");

        // 方法二：用 strerror 打印
        fprintf(stderr, "错误号 %d：%s\n", errno, strerror(errno));
        return 1;
    }

    close(fd);
    return 0;
}

运行结果（假设文件不存在）可能是：

打开文件失败: No such file or directory
错误号 2：No such file or directory

使用 errno 的注意事项

• ⚠️ 不要手动清零 errno，也不要依赖它的初始值。
• errno 只有在出错时才有意义，函数成功不会重置它；
• 多线程程序中，errno 是线程安全的；
• 某些库函数不会设置 errno，因此具体使用要看文档；
• 如果你要在调用失败后马上用 errno，中间不要调用其他函数，以免被覆盖。

errno 错误码列表

完整的 Linux 错误代码及其含义如下表所示。常见的错误有 ENOENT、EACCES、ENOMEM、EAGAIN、EBADF、EEXIST、EINVAL、ECONNREFUSED 等等，你也可以通过 man 3 errno 查看详细文档。

宏名	errno	描述	含义
EPERM	1	Operation not permitted	操作不允许
ENOENT	2	No such file or directory	文件或目录不存在
ESRCH	3	No such process	没有这样的过程
EINTR	4	Interrupted system call	系统调用被中断
EIO	5	I/O error	I/O 错误
ENXIO	6	No such device or address	设备或地址不存在
E2BIG	7	Arg list too long	参数列表太长
ENOEXEC	8	Exec format error	执行格式错误
EBADF	9	Bad file number	坏的文件描述符
ECHILD	10	No child processes	没有子进程
EAGAIN	11	Try again	资源暂时不可用（非阻塞 I/O）
ENOMEM	12	Out of memory	内存溢出（内存不足）
EACCES	13	Permission denied	拒绝许可（权限不够）
EFAULT	14	Bad address	错误的地址
ENOTBLK	15	Block device required	块设备请求
EBUSY	16	Device or resource busy	设备或资源忙
EEXIST	17	File exists	文件已存在
EXDEV	18	Cross-device link	无效的交叉链接
ENODEV	19	No such device	设备不存在
ENOTDIR	20	Not a directory	不是一个目录
EISDIR	21	Is a directory	是一个目录
EINVAL	22	Invalid argument	无效的参数
ENFILE	23	File table overflow	打开太多的文件系统
EMFILE	24	Too many open files	打开的文件过多
ENOTTY	25	Not a tty device	不是 tty 设备
ETXTBSY	26	Text file busy	文本文件忙
EFBIG	27	File too large	文件太大
ENOSPC	28	No space left on device	设备上没有空间
ESPIPE	29	Illegal seek	非法移位
EROFS	30	Read-only file system	只读文件系统
EMLINK	31	Too many links	太多的链接
EPIPE	32	Broken pipe	管道破裂
EDOM	33	Math argument out of domain	数值结果超出范围
ERANGE	34	Math result not representable	数值结果不具代表性
EDEADLK	35	Resource deadlock would occur	资源死锁错误
ENAMETOOLONG	36	Filename too long	文件名太长
ENOLCK	37	No record locks available	没有可用锁
ENOSYS	38	Function not implemented	功能没有实现
ENOTEMPTY	39	Directory not empty	目录不空
ELOOP	40	Too many symbolic links encountered	符号链接层次太多
EWOULDBLOCK	41	Same as EAGAIN	和 EAGAIN 一样
ENOMSG	42	No message of desired type	没有期望类型的消息
EIDRM	43	Identifier removed	标识符删除
ECHRNG	44	Channel number out of range	频道数目超出范围
EL2NSYNC	45	Level 2 not synchronized	2级不同步
EL3HLT	46	Level 3 halted	3级中断
EL3RST	47	Level 3 reset	3级复位
ELNRNG	48	Link number out of range	链接数超出范围
EUNATCH	49	Protocol driver not attached	协议驱动程序没有连接
ENOCSI	50	No CSI structure available	没有可用CSI结构
EL2HLT	51	Level 2 halted	2级中断
EBADE	52	Invalid exchange	无效的交换
EBADR	53	Invalid request descriptor	请求描述符无效
EXFULL	54	Exchange full	交换全
ENOANO	55	No anode	没有阳极
EBADRQC	56	Invalid request code	无效的请求代码
EBADSLT	57	Invalid slot	无效的槽
EDEADLOCK	58	Same as EDEADLK	和 EDEADLK 一样
EBFONT	59	Bad font file format	错误的字体文件格式
ENOSTR	60	Device not a stream	设备不是字符流
ENODATA	61	No data available	无可用数据
ETIME	62	Timer expired	计时器过期
ENOSR	63	Out of streams resources	流资源溢出
ENONET	64	Machine is not on the network	机器不上网
ENOPKG	65	Package not installed	没有安装软件包
EREMOTE	66	Object is remote	对象是远程的
ENOLINK	67	Link has been severed	联系被切断
EADV	68	Advertise error	广告的错误
ESRMNT	69	Srmount error	srmount 错误
ECOMM	70	Communication error on send	发送时的通讯错误
EPROTO	71	Protocol error	协议错误
EMULTIHOP	72	Multihop attempted	多跳尝试
EDOTDOT	73	RFS specific error	RFS 特定的错误
EBADMSG	74	Not a data message	非数据消息
EOVERFLOW	75	Value too large for defined data type	值太大，对于定义数据类型
ENOTUNIQ	76	Name not unique on network	名不是唯一的网络
EBADFD	77	File descriptor in bad state	文件描述符在坏状态
EREMCHG	78	Remote address changed	远程地址改变了
ELIBACC	79	Cannot access a needed shared library	无法访问必要的共享库
ELIBBAD	80	Accessing a corrupted shared library	访问损坏的共享库
ELIBSCN	81	A .lib section in an .out is corrupted	.out 中的 .lib 段发生损坏
ELIBMAX	82	Linking in too many shared libraries	试图链接太多的共享库
ELIBEXEC	83	Cannot exec a shared library directly	不能直接执行一个共享库
EILSEQ	84	Illegal byte sequence	无效的或不完整的多字节或宽字符
ERESTART	85	Interrupted system call should be restarted	应该重新启动中断的系统调用
ESTRPIPE	86	Streams pipe error	流管错误
EUSERS	87	Too many users	用户太多
ENOTSOCK	88	Socket operation on non-socket	套接字操作在非套接字上
EDESTADDRREQ	89	Destination address required	需要目标地址
EMSGSIZE	90	Message too long	消息太长
EPROTOTYPE	91	Protocol wrong type for socket	socket 协议类型错误
ENOPROTOOPT	92	Protocol not available	协议不可用
EPROTONOSUPPORT	93	Protocol not supported	不支持的协议
ESOCKTNOSUPPORT	94	Socket type not supported	套接字类型不受支持
EOPNOTSUPP	95	Operation not supported on transport	不支持的操作
EPFNOSUPPORT	96	Protocol family not supported	不支持的协议族
EAFNOSUPPORT	97	Address family not supported by protocol	协议不支持的地址
EADDRINUSE	98	Address already in use	地址已在使用
EADDRNOTAVAIL	99	Cannot assign requested address	无法分配请求的地址
ENETDOWN	100	Network is down	网络瘫痪
ENETUNREACH	101	Network is unreachable	网络不可达
ENETRESET	102	Network dropped	网络连接丢失
ECONNABORTED	103	Software caused connection	软件导致连接中断
ECONNRESET	104	Connection reset by	连接被重置
ENOBUFS	105	No buffer space available	没有可用的缓冲空间
EISCONN	106	Transport endpoint	传输端点已经连接
ENOTCONN	107	Transport endpoint	传输终点没有连接
ESHUTDOWN	108	Cannot send after transport	传输后无法发送
ETOOMANYREFS	109	Too many references	太多的参考
ETIMEDOUT	110	Connection timed	连接超时
ECONNREFUSED	111	Connection refused	连接被拒绝
EHOSTDOWN	112	Host is down	主机已关闭
EHOSTUNREACH	113	No route to host	没有主机的路由
EALREADY	114	Operation already	已运行
EINPROGRESS	115	Operation now in	正在运行
ESTALE	116	Stale NFS file handle	陈旧的 NFS 文件句柄
EUCLEAN	117	Structure needs cleaning	结构需要清洗
ENOTNAM	118	Not a XENIX-named	不是 XENIX 命名的
ENAVAIL	119	No XENIX semaphores	没有 XENIX 信号量
EISNAM	120	Is a named type file	是一个命名的文件类型
EREMOTEIO	121	Remote I/O error	远程输入/输出错误
EDQUOT	122	Quota exceeded	超出磁盘配额
ENOMEDIUM	123	No medium found	没有磁盘被发现
EMEDIUMTYPE	124	Wrong medium type	错误的媒体类型
ECANCELED	125	Operation Canceled	取消操作
ENOKEY	126	Required key not available	所需键不可用
EKEYEXPIRED	127	Key has expired	关键已过期
EKEYREVOKED	128	Key has been revoked	关键被撤销
EKEYREJECTED	129	Key was rejected by service	关键被拒绝服务
EOWNERDEAD	130	Owner died	所有者死亡
ENOTRECOVERABLE	131	State not recoverable	状态不可恢复
ERFKILL	132	Operation not possible due to RF-kill	由于 RF-kill 而无法操作

小结

通过这篇教程，你了解了：

• errno 是 Linux 下错误处理的核心变量；
• perror() 和 strerror() 都可以把错误号转换为人类可读的信息；
• 如何正确地使用 errno 来进行健壮的错误处理。

掌握好错误处理不仅能让你的程序更健壮，还能帮助你快速定位 bug。如果你正在开发底层系统程序、网络应用或者驱动接口，errno 的使用是你必须掌握的基本功。