如何在 C 函数中返回错误符号？

Question

我学习 C 中的数据结构，并使用 C 中的结构学习多项式的一部分。

我正在实现一个函数Coef(polynomial, exponent)。这是一个函数，返回参数exponent对应的系数。

这是我的代码：

typedef struct polynomial{
    int degree;
    float coef[MAX_DEGREE];
}Polynomial;

typedef int coefficient;
typedef int Exponent;

coefficient Coef(Polynomial* poly,int expon){
    if(poly->coef[MAX_DEGREE - expon]){ // because array stored coefficient in descending order of exponent
        return poly->coef[expon];
    }
    else{
        return Error
    }
}

在else 语句中，如果多项式没有指数与参数指数匹配的项，我想返回一个错误。

但是函数的返回类型是coefficient（即int），它可以是任意数字。

如何返回错误？

Answer 1

您可以使用enums 或Enumeration 并编写一个返回此枚举的函数。 Enumeration 是 C 语言中用户定义的数据类型。它用于为整数常量分配名称，使程序易于阅读和维护。关键字“enum”用于声明枚举。

标准情况下需要返回的值（无错误）通过指针取消引用p_ret返回，调用者需要将其传递给foo函数。

typedef enum{
  E_ERROR = 0,
  E_INVALID_ENTRY,
  E_SUCCESS
  /*
  ADD error codes as neccessary
 */

}E_RET;


E_RET foo(Polynomial* poly,int expon, float* p_ret)
{
    if(poly->coef[MAX_DEGREE - expon] )
    { 
     /********************************
     because array stored coefficient
     in descending order of exponent
     *********************************/
        *p_ret = poly->coef[expon];
        return E_SUCCESS;
    }
    else
    {
        return E_ERROR;
    }
}

调用者

这里说明你应该如何调用函数：

Polynomial poly;
float ret;

E_RET return_stat = foo(&poly, 1, &ret)
/* check for return status */
if(return_stat != E_SUCCESS)
{
    /*something wrong! envoke error handling*/
    abort();
}

Answer 2

欢迎来到错误处理的世界。所以基本上你想要返回一个 optional 值 - 如果值有效并且你想要返回值，或者该值无效并且想要返回错误条件。

您可以将其包装在一个结构中，但不要：

struct coef_or_err {
  int err;
  coefficient coef;
};
struct coef_or_err function() {
    if (poly->coef[MAX_DEGREE - expon]){
       return (struct coef_or_err){ .err = 0, .coef = poly->coef[expon] };
    } else {
       return (struct coef_or_err){ .err = 1 };
    }
}

但是对于所有可能的情况，很多类型和不同的结构，容易维护这样的代码是不能忍受的。所以在 C 中通过指针传递附加参数是很典型的。要么传递一个指向 int 的指针，这将是一个非零错误代码，或者最喜欢在成功时返回一个 int 值 0 并通过指针获取所有其他参数：

int Coef(Polynomial* poly, int expon, coefficient *coef) {
    if (!poly->coef[MAX_DEGREE - expon]) {
       return -1; // or some error code, maybe ENOENT from errno.h
    }
    *coef = poly->coef[expon];
    return 0;
}
// example user call
int main() {
   coefficient coef;
   if (!Coef(some_poly, 15, &coef)) {
      // handle error
      abort();
   }
   // use coef
}

在许多地方都可以找到此类错误处理的示例。另一种类型的错误处理是使用全局变量，要么存储在对象中，要么......全局，但请不要（errno 和 why global variables are bad）：

coefficient Coef(Polynomial* poly, int expon) {
    if (!poly->coef[MAX_DEGREE - expon]) {
       poly->err = 1;
       return 0;
    }
    return poly->coef[expon];
}
int Coef_is_err(Polynomial* poly){
   return poly->err;
}
void Coef_clear_err(Polynomial* poly){
   poly->err = 0;
}
int main() {
   coefficient coef = Coef(some_poly, 15);
   if (Coef_is_err(some_poly)) abort();
   // use coef
}

最突出的例子是来自标准库的ferror(FILE*)。这样的代码在 I/O 操作的情况下更有用，例如aio_error() from posix。

还有一种方法是使用越界值来传递错误，通常在类型可以表示更多值然后对含义有效时使用。例如，返回某事计数的函数必须返回正数或零 - 负数将是错误。

Answer 3

1. 您可以将结果存储在一个单独的值中，通过指针传递
2. 您可以在成功的情况下返回一个指向结果的指针，在失败的情况下返回一个 NULL 指针，因为用于存储结果的值是在函数范围之外声明的
3. 使用全局变量存储错误代码，在函数调用后检查。还建议通过“g_”前缀强调所讨论的变量是全局的。 警告：仅在没有两个线程可以运行的环境中可行 在使用的函数之后访问有问题的全局变量 全局变量已被调用，但尚未执行对全局变量的检查。