为什么不能打印errno的值？

Question

我正在查看 SO“低质量”帖子中的以下代码以确保示例有效，我的问题是为什么我不能打印 errno 的值？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

int main(){
    FILE *fp;
    errno = 0;
    fp=fopen("Not_exist.txt","r");
    if(fp == NULL && errno == ENOENT)
        perror("file not exist");
    return 0;
}

当我尝试打印该值时会发生以下情况：

(gdb) p errno
Cannot find thread-local variables on this target
(gdb)

我可以很好地打印 fp 的值。如您所料，它的值为0x00。

我查看了/usr/include/errno.h 和许多其他包含在errno.h 中的包含文件，但我无法弄清楚errno 是如何定义的。任何指示或帮助将不胜感激。我只是对此感到好奇；什么都没有。

谢谢。

Answer 1

errno 变量有点奇怪。因为现在大多数运行时库都支持线程，所以不能只有 一个 errno 变量。如果有，那么两个线程可以同时做一些事情，都设置了errno 值，然后就会产生很大的混乱。

运行时库会使用各种技巧来避免这个问题。例如，可能会执行以下操作：

#define errno __get_errno()

其中对errno 的引用实际上调用了内部__get_errno() 函数，该函数返回当前线程的正确错误编号值。这种方法的缺点是它会阻止分配给 errno，例如 errno = 0;（某些代码可能会这样做）。运行时库通常会选择更复杂的方法。

一些运行时库（我想就像您正在使用的那个）可以声明一种特殊类型的“线程局部变量”，它可以在每个线程上具有不同的值。听起来您系统上的调试器无法显示这种变量。

Answer 2

在我的 Ubuntu 安装中，bits/errno.h 中有以下部分：

/* Function to get address of global `errno' variable.  */
extern int *__errno_location (void) __THROW __attribute__ ((__const__));

#  if !defined _LIBC || defined _LIBC_REENTRANT
/* When using threads, errno is a per-thread value.  */
#   define errno (*__errno_location ())
#  endif

也就是说，errno 不一定是变量。由于各种原因，您可能希望有一个函数为您返回错误值，而不是简单的extern int。¹这就是为什么您不能使用 GDB 打印它的值。

¹_{当然，如您所见，函数调用应该返回指向实际变量的指针，而errno 宏会取消引用它。}

Answer 3

正如其他人所说，errno 不是 gdb 可以打印的变量。但是gdb可以 评估函数，__errno_location() 返回一个指向 `errno' 的指针。那么我们唯一需要做的就是调用函数并取消引用结果：

(gdb) p *__errno_location()

就是这样。

Answer 4

errno 实际上是 C 标准要求的扩展为可修改左值的宏。在最简单的情况下，它可以扩展为已声明变量的名称，但对于需要不同线程的不同 errno 对象的实现，它通常定义如下：

#define errno (*__errno_location ())

gdb 通常能够评估函数调用；例如，在我的系统上：

(gdb) p __errno_location()
$1 = -134383968
(gdb) p errno
Cannot find thread-local variables on this target

第一个打印的值恰好是__errno_location() 返回的指针值的低 32 位。我不太了解 gdb 来解释这种行为，但它确实证明了它可以执行函数调用。

作为一种解决方法，您可以修改源代码，以便将errno 的地址或其值保存在 gdb 可以显示的变量中：

(gdb) l
1       #include <errno.h>
2       #include <stdio.h>
3       int main(void) {
4           errno = 42; /* arbitrary value */
5           const int *errno_ptr = &errno;
6           int errno_value = errno;
7           printf("%d %d %d\n", errno, errno_value, *errno_ptr);
8       }
(gdb) b 8
Breakpoint 1 at 0x4005b6: file c.c, line 8.
(gdb) r
Starting program: /home/kst/c 
42 42 42

Breakpoint 1, main () at c.c:8
8       }
(gdb) p errno
Cannot find thread-local variables on this target
(gdb) p errno_value
$1 = 42
(gdb) p *errno_ptr
$2 = 42

*errno_ptr 方法的优点是您只需分配一次 -- 除非您正在调试多线程程序。在这种情况下，&errno 的值可能会因您评估它的线程而异。

这可能是gdb 中的一个错误，或者至少是一个缺失的功能。

更新 Kevin Cox 的评论提出了一种解决方法：

print *((int*(*)())__errno_location)()

对于 gcc 6.2 和 gdb 7.11，print errno 确实有效：

(gdb) l
1       #include <errno.h>
2       int main(void) {
3           errno = 42;
4           return 0;
5       }
(gdb) b 4
Breakpoint 1 at 0x6bf: file c.c, line 4.
(gdb) r
Starting program: /home/kst/c 

Breakpoint 1, main () at c.c:4
4           return 0;
(gdb) p errno
$1 = 42
(gdb) 

Answer 5

_CRTIMP int* __cdecl __MINGW_NOTHROW _errno(void);
#define errno       (*_errno())

这样，您可以只传递首选验证的地址，该地址将包含从调用函数返回的实际错误值。

例如您可以定义函数 _errno() 如下

unsigned int errorValue;

int* _errno()
{
    return (&errorValue);
}

现在用法：

void MyFunc()
{
  if(some condition failure)
      errno = 10; //Or any error value as per your design
  else
  {
     //Actual operation
  }
}

MyFunc() 执行后，errorValue 将包含错误。