15、【C语言基础】错误处理、递归
2021-06-23 09:07
C 语言不提供对错误处理的直接支持，但是作为一种系统编程语言，它以返回值的形式允许您访问底层数据。在发生错误时，大多数的 C 或 UNIX 函数调用返回 1 或 NULL，同时会设置一个错误代码 errno，该错误代码是全局变量，表示在函数调用期间发生了错误。您可以在 errno.h 头文件中找到各种各样的错误代码。
所以，C 程序员可以通过检查返回值，然后根据返回值决定采取哪种适当的动作。开发人员应该在程序初始化时，把 errno 设置为 0，这是一种良好的编程习惯。0 值表示程序中没有错误。
errno、perror() 和 strerror()
C 语言提供了 perror() 和 strerror() 函数来显示与 errno 相关的文本消息。
- perror() 函数显示您传给它的字符串，后跟一个冒号、一个空格和当前 errno 值的文本表示形式。
- strerror() 函数，返回一个指针，指针指向当前 errno 值的文本表示形式。
让我们来模拟一种错误情况，尝试打开一个不存在的文件。您可以使用多种方式来输出错误消息，在这里我们使用函数来演示用法。另外有一点需要注意，您应该使用 stderr 文件流来输出所有的错误。
1 #include2 #include 3 #include string.h> 4 5 extern int errno ; 6 7 int main () 8 { 9 FILE * pf; 10 int errnum; 11 pf = fopen ("unexist.txt", "rb"); 12 if (pf == NULL) 13 { 14 errnum = errno;//得到错误号 15 fprintf(stderr, "错误号: %d\n", errno); 16 perror("通过 perror 输出错误"); 17 fprintf(stderr, "打开文件错误: %s\n", strerror( errnum )); 18 } 19 else 20 { 21 fclose (pf); 22 } 23 return 0; 24 }
执行结果：
错误号: 2 通过 perror 输出错误: No such file or directory 打开文件错误: No such file or directory
被零除的错误
在进行除法运算时，如果不检查除数是否为零，则会导致一个运行时错误。
为了避免这种情况发生，下面的代码在进行除法运算前会先检查除数是否为零：
1 #include2 #include 3 4 main() 5 { 6 int dividend = 20; 7 int divisor = 0; 8 int quotient; 9 10 if( divisor == 0){ 11 fprintf(stderr, "除数为 0 退出运行...\n"); 12 exit(-1); 13 } 14 quotient = dividend / divisor; 15 fprintf(stderr, "quotient 变量的值为 : %d\n", quotient ); 16 17 exit(0); 18 }
执行结果：
1 除数为 0 退出运行...
程序退出状态
通常情况下，程序成功执行完一个操作正常退出的时候会带有值 EXIT_SUCCESS。在这里，EXIT_SUCCESS 是宏，它被定义为 0。
如果程序中存在一种错误情况，当您退出程序时，会带有状态值 EXIT_FAILURE，被定义为 -1。所以，上面的程序可以写成：
1 #include2 #include 3 4 main() 5 { 6 int dividend = 20; 7 int divisor = 5; 8 int quotient; 9 10 if( divisor == 0){ 11 fprintf(stderr, "除数为 0 退出运行...\n"); 12 exit(EXIT_FAILURE); 13 } 14 quotient = dividend / divisor; 15 fprintf(stderr, "quotient 变量的值为: %d\n", quotient ); 16 17 exit(EXIT_SUCCESS); 18 }
执行结果：
quotient 变量的值为 : 4
C 递归
递归指的是在函数的定义中使用函数自身的方法。
语法格式如下：
1 void recursion() 2 { 3 statements; 4 ... ... ... 5 recursion(); /* 函数调用自身 */ 6 ... ... ... 7 } 8 9 int main() 10 { 11 recursion(); 12 }
流程图：
C 语言支持递归，即一个函数可以调用其自身。但在使用递归时，程序员需要注意定义一个从函数退出的条件，否则会进入死循环。
递归函数在解决许多数学问题上起了至关重要的作用，比如计算一个数的阶乘、生成斐波那契数列，等等。
【示例】数的阶乘
1 #include2 3 double factorial(unsigned int i) 4 { 5 if(i 1) 6 { 7 return 1; 8 } 9 return i * factorial(i - 1); 10 } 11 int main() 12 { 13 int i = 15; 14 printf("%d 的阶乘为 %f\n", i, factorial(i)); 15 return 0; 16 }
【示例】斐波那契数列
1 #include2 3 int fibonaci(int i) 4 { 5 if(i == 0) 6 { 7 return 0; 8 } 9 if(i == 1) 10 { 11 return 1; 12 } 13 return fibonaci(i-1) + fibonaci(i-2); 14 } 15 16 int main() 17 { 18 int i; 19 for (i = 0; i 10; i++) 20 { 21 printf("%d\t\n", fibonaci(i)); 22 } 23 return 0; 24 }