在前面 15 节的介绍中，我们写了不少 linux 中的C语言程序。相信大家也发现了，即使再简单的C语言程序，也是有可能写错的，毕竟人不是机器。

linux 中的程序错误

写C语言程序出的错千奇百怪，有的是手误写错了符号，有的是头脑发热写反了逻辑，甚至有时还会写错数字。语法错误，编译器能够直接指出，对照着修正没有什么难度。逻辑出错的程序才叫人头疼，这类程序能够编译通过，却得不到正确结果，因为没有编译器帮忙，只能由程序员自己去找错误修正。

程序逻辑出错大体可以分为两种：

一是出错时，程序不会退出，可以继续往下执行。例如调用 open 函数打开文件失败，程序不会退出，还能执行程序员设定的错误处理语句，例如打印错误信息等。一是一旦出错，程序就直接崩溃退出。比如非法操作内存引起的段错误（这种错误在大型项目开发中经常出现），再例如把 0 当作被除数的浮点错误等。

第一种错误可以勉强认为是预料之中的错误。以 open 函数为例，在定义 open 函数时就已经考虑可能会出现的各种情况了：大多数情况下，open 函数能够成功打开文件。但是在权限不足，或者打开方式不正确时，的确会出现 open 函数打开文件失败的情况。

程序员在定义 open 函数时，会尽力将所有可能的情况都纳入考虑，最后看起来好像 open 函数本身就具有处理错误的能力，输入 man 命令查询其手册：

得知 open 函数在成功打开文件时，会返回文件描述符。如果打开文件出错，它就会返回 -1，并且可以根据 errno 查询出错原因。不管 open 函数执行成功还是出错，所有的情况都在考虑中。

不管成功还是出错，open 函数都告诉计算机该如何处理，所以即使出错，程序也不会意外退出。

第二种错误则完全出乎意料之外了。程序员之前没有考虑到这种情况，所以没有告诉计算机该如何处理，死板的计算机自己又懒得思考，所以出现这种错误时，直接草草结束掉程序了事。

例如，程序员不小心让 0 做被除数了：

#include <stdio.h>int main(){ int a = 8/0; printf("%d\n", a); return 0;}

这时程序处理不了 8/0 的计算，只好罢工，直接退出：

设计程序要考虑全面

第二种错误的症结往往很隐蔽，要从几万行甚至几十万行代码中找出错误的原因，难度可想而知。所以，程序员在编写代码时，要将所有可能会发生的事情都考虑到，否则就可能会出现第二种错误。

例如下面这个问题：

编写 C语言程序，取 100 个最大值为 10 的随机数 num，打印出 100/num 的值。

这个问题是简单的，很快就能写出程序：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){ char i, j = 100; while(j--){ i = rand()%10; printf("num %d: %d\n", 100-j, 100/i); } return 0;}

编译执行，发现程序并没能按照预期的效果运行：

程序只打印了 12 个数就退出了，并且提示“Floating point exception”，这就是因为没有考虑随机值 i 可能等于 0。因为 i 的值是随机的，程序员并不能准确的得到程序出错的时机，如果这个错误隐藏在几十万行代码里，想像一下这个错误的可怕吧。

所以，程序员一定要足够细心，把所有可能的情况都要考虑到。以上代码可以改写为：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){ char i, j = 100; while(j--){ i = rand()%10; if(i) printf("num %d: %d\n", 100-j, 100/i); else printf("num %d: inf\n", 100-j); } return 0;}

只有当 i 不为 0 的时候才计算 100/i，i等于0的时候，打印出 inf。这下，程序终于可以正常工作了：

看来，程序员都该是心思缜密的人。

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