C言語のエラー処理入門！errno・perror・strerrorの使い方を徹底解説

C言語におけるエラー処理の基本

C言語には、JavaやPythonのような例外処理（try-catch）といった組み込みのエラー処理機構が用意されていません。そのため、C言語では戻り値のチェックやグローバル変数「errno」などを活用して、独自にエラー処理を実装するのが一般的な手法となっています。

ヘッダーファイル「error.h」を使用すると、return文を通じてエラーメッセージを出力することができます。関数呼び出し時にエラーが発生した場合、多くの関数は-1またはNULLを返し、同時にerrno変数にエラーコードが設定されます。

errnoはグローバル変数であり、C言語で関数が呼び出されるたびに関連付けられます。プログラム実行中に発生したエラーの種類を特定するために利用されます。

主なエラーとエラーコードの一覧

代表的なエラーとそのエラー値は以下の表の通りです。

C言語でエラーを処理する主な方法

• perror() − 発生したエラーを出力するための関数です。現在のerrno値に対応するテキスト形式のエラーメッセージを文字列とともに表示します。

• strerror() − ヘッダーファイル「string.h」で宣言されている関数で、現在のerrno値に対応するエラーメッセージ文字列へのポインタを返します。

• 終了ステータス（Exit status） − EXIT_SUCCESSとEXIT_FAILUREという2つの定数が用意されており、exit()関数の引数として使用することで、呼び出し元の関数に対して正常終了か異常終了かを通知できます。

• ゼロ除算 − C言語ではゼロによる除算のエラーを捕捉・回復する手段が存在しません。この種のエラーは事前に回避する必要があります。if文で除数が0でないことを確認してから除算を行うことで、未然に防ぐことが可能です。

C言語エラー処理のサンプルコード

以下は、ゼロ除算をチェックするエラー処理の実装例です。

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

main() {
    int x = 28;
    int y = 8;
    int z;

    if( y == 0) {
        fprintf(stderr, "Division by zero!\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    z = x / y;
    fprintf(stderr, "Value of z : %d\n", z );
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

実行結果

上記プログラムの実行結果は以下の通りです。

Value of z : 3

このように、C言語では戻り値の確認、errnoの活用、exit()による終了ステータスの設定などを組み合わせることで、堅牢なエラー処理を実現できます。特にゼロ除算のように回復不能なエラーについては、事前に条件チェックを行い、問題が発生する前に適切に対処することが重要です。