Linux программирование в примерах

4.3.1. Значения errno

Стандарт POSIX 2001 определяет большое число возможных значений для errno. Многие из них относятся к сетям, IPC или другим специальным задачам. Справочная страница для каждого системного вызова описывает возможные значения errno, которые могут иметь место; поэтому вы можете написать код для проверки отдельных ошибок и соответствующим образом обработать их, если это нужно. Возможные значения определены через символические имена. Предусмотренные GLIBC значения перечислены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Значения GLIBC для errno

Имя	Значение
E2BIG	Слишком длинный список аргументов
EACCESS	Доступ запрещен
EADDRINUSE	Адрес используется
EADDRNOTAVAIL	Адрес недоступен
EAFNOSUPPORT	Семейство адресов не поддерживается
EAGAIN	Ресурс недоступен, попытайтесь снова (может быть то же самое значение, что EWOULDBLOCK).
EALREADY	Соединение уже устанавливается
EBADF	Ошибочный дескриптор файла.
EBADMSG	Ошибочное сообщение.
EBUSY	Устройство или ресурс заняты
ECANCELED	Отмена операции.
ECHILD	Нет порожденного процесса.
ECONNABORTED	Соединение прервано
ECONNFRFUSED	Соединение отклонено
ECONNRESET	Восстановлено исходное состояние соединения.
EDEADLK	Возможен тупик (deadlock) в запросе ресурса.
EDESTADDRREQ	Требуется адрес назначения
EDOM	Математический аргумент выходит за область определения функции
EDQUOT	Зарезервировано.
EEXIST	Файл существует.
EFAULT	Ошибочный адрес.
EFBIG	Файл слишком большой.
EHOSTUNREACH	Хост недоступен.
EIDRM	Идентификатор удален
EILSEQ	Ошибочная последовательность байтов.
EINPROGRESS	Операция исполняется.
EINTR	Прерванная функция.
EINVAL	Недействительный аргумент.
EIO	Ошибка ввода/вывода.
EISCONN	Сокет (уже) соединен.
EISDIR	Это каталог.
ELOOP	Слишком много уровней символических ссылок.
EMFILE	Слишком много открытых файлов.
EMLINK	Слишком много ссылок.
EMSGSIZE	Сообщение слишком длинное.
EMULTIHOP	Зарезервировано.
ENAMETOOLONG	Имя файла слишком длинное
ENETDOWN	Сеть не работает
ENETRESET	Соединение прервано сетью
ENETUNREACH	Сеть недоступна.
ENFILE	В системе открыто слишком много файлов.
ENOBUFS	Буферное пространство недоступно.
ENODEV	Устройство отсутствует
ENOENT	Файл или каталог отсутствуют
ENOEXEC	Ошибочный формат исполняемого файла.
ENOLCK	Блокировка недоступна.
ENOLINK	Зарезервировано.
ENOMEM	Недостаточно памяти.
ENOMSG	Сообщение нужного типа отсутствует
ENOPROTOOPT	Протокол недоступен.
ENOSPC	Недостаточно памяти в устройстве.
ENOSYS	Функция не поддерживается.
ENOTCONN	Сокет не соединен.
ENOTDIR	Это не каталог
ENOTEMPTY	Каталог не пустой.
ENOTSOCK	Это не сокет
ENOTSUP	Не поддерживается
ENOTTY	Неподходящая операция управления вводом/выводом
ENXIO	Нет такого устройства или адреса.
EOPNOTSUPP	Операция сокета не поддерживается
EOVERFLOW	Слишком большое значение для типа данных
EPERM	Операция не разрешена
EPIPE	Канал (pipe) разрушен
EPROTO	Ошибка протокола.
EPROTONOSUPPORT	Протокол не поддерживается
EPROTOTYPE	Ошибочный тип протокола для сокета
ERANGE	Результат слишком большой
EROFS	Файловая система только для чтения
ESPIPE	Недействительный поиск
ESRCH	Нет такого процесса
ESTALE	Зарезервировано
ETIMEDOUT	Тайм-аут соединения истек
ETXTBSY	Текстовый файл занят
EWOULDBLOCK	Блокирующая операция (может быть то же значение, что и для EAGAIN)
EXDEV	Ссылка через устройство (cross-device link)

Многие системы предоставляют также другие значения ошибок, а в более старых системах может не быть всех перечисленных значений ошибок. Полный список следует проверить с помощью справочных страниц intro(2) и errno(2) для локальной системы.

ЗАМЕЧАНИЕ. errno следует проверять лишь после того, как возникла ошибка и до того, как сделаны дальнейшие системные вызовы. Начальное значение той переменной 0. Однако, в промежутках между ошибками ничто не изменяет ее значения, это означает, что успешный системный вызов не восстанавливает значение 0. Конечно, вы можете вручную установить ее в 0 в самом начале или когда захотите, однако это делается редко.

Сначала мы используем errno лишь для сообщений об ошибках. Для этого имеются две полезные функции. Первая — perror:

#include <stdio.h> /* ISO С */

void perror(const char *s);

Функция perror выводит предоставленную программой строку, за которой следует двоеточие, а затем строка, описывающая значение errno:

if (some_system_call(param1, param2) < 0) {
 perror("system call failed");
 return 1;
}

Мы предпочитаем функцию strerror, которая принимает параметр со значением ошибки и возвращает указатель на строку с описанием ошибки:

#include <string.h> /* ISO С */

char *strerror(int errnum);

strerror предоставляет для сообщений об ошибках максимальную гибкость, поскольку fprintf дает возможность выводить ошибки любым нужным нам способом, наподобие этого.

if (some_system_call(param1, param2) < 0) {
 fprintf(stderr, "%s: %d, %d: some_system_call failed: %s\n",
 argv[0], param1, param2, strerror(errno));
 return 1;
}

По всей книге вы увидите множество примеров использования обеих функций.

4.3.2. Стиль сообщения об ошибках

Для использования в сообщениях об ошибках С предоставляет несколько специальных макросов. Наиболее широкоупотребительными являются __FILE__ и __LINE__, которые разворачиваются в имя исходного файла и номер текущей строки в этом файле. В С они были доступны с самого начала. C99 определяет дополнительный предопределенный идентификатор, __func__, который представляет имя текущей функции в виде символьной строки. Макросы используются следующим образом:

if (some_system_call(param1, param2) < 0) {
 fprintf(stderr, "%s: %s (%s %d): some_system_call(%d, %d) failed: %s\n",
 argv[0], __func__, __FILE__, __LINE__,
 param1, param2, strerror(errno));
 return 1;
}

Здесь сообщение об ошибке включает не только имя программы, но также и имя функции, имя исходного файла и номер строки. Полный список идентификаторов, полезных для диагностики, приведен в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Диагностические идентификаторы C99

Идентификатор	Версия С	Значение
__DATE__	C89	Дата компиляции в виде «Mmm nn yyyy»
__FILE_	Оригинальная	Имя исходного файла в виде «program.c»
__LINE__	Оригинальная	Номер строки исходного файла в виде 42
__TIME__	C89	Время компиляции в виде «hh:mm:ss»
__func__	C99	Имя текущей функции, как если бы было объявлено const char __func__[] = "name"

Использование __FILE__ и __LINE__ было вполне обычно для ранних дней Unix, когда у большинства людей были исходные коды и они могли находить ошибки и устранять их. По мере того, как системы Unix становились все более коммерческими, использование этих идентификаторов постепенно уменьшалось, поскольку знание положения в исходном коде дает немного пользы, когда имеется лишь двоичный исполняемый файл.

Сегодня, хотя системы GNU/Linux поставляются с исходными кодами, указанный исходный код часто не устанавливается по умолчанию. Поэтому использование этих идентификаторов для сообщений об ошибках не представляет дополнительной ценности. GNU Coding Standards даже не упоминает их.

4.4. Ввод и вывод

Все операции Linux по вводу/выводу осуществляются посредством дескрипторов файлов. Данный раздел знакомит с дескрипторами файлов, описывает, как их получать и освобождать, и объясняет, как выполнять с их помощью ввод/вывод.

4.4.1. Понятие о дескрипторах файлов

Дескриптор файла является целым значением. Действительные дескрипторы файлов начинаются с 0 и растут до некоторого установленного системой предела. Эти целые фактически являются индексами таблицы открытых файлов для каждого процесса (Таблица поддерживается внутри операционной системы; она недоступна запущенным программам.) В большинстве современных систем размеры таблиц большие. Команда 'ulimit -n' печатает это значение:

$ ulimit -n
1024

Из С максимальное число открытых файлов возвращается функцией getdtablesize (получить размер таблицы дескрипторов):

#include <unistd.h> /* Обычный */

int getdtablesize(void);

Следующая небольшая программа выводит результат работы этой функции:

/* ch04-maxfds.с --- Демонстрация getdtablesize. */
#include <stdio.h> /* для fprintf, stderr, BUFSIZ */