main() 函数的返回值

我们已经了解到 main() 是一个函数。程序的执行从 main() 开始，然后分支到其他函数。到目前为止，我们使用的 main() 函数定义如下：

1void main() {
2    // ...
3}

根据这个定义，main() 不接受任何参数，也不返回值。实际上，在大多数系统中，每个程序在结束时都必须向其运行环境返回一个值，这被称为 退出状态 或 返回码。因此，尽管可以将 main() 的返回类型指定为 void，但它实际上仍会向操作系统或启动环境返回一个值。

main() 的返回值

程序总是由某个环境中的实体启动的。启动程序的实体可能是用户在终端输入程序名称并按下回车键的 shell，也可能是程序员点击 [运行] 按钮的开发环境等。

在 D 语言以及多种其他编程语言中，程序通过 main() 的返回值向其运行环境传递退出状态。

返回码的具体含义取决于应用程序和系统。在几乎所有系统中，返回值为零表示程序成功完成，而其他非零值通常表示某种失败。不过也有例外情况。例如，在 OpenVMS 系统中，偶数值表示失败，奇数值表示成功。但大多数情况下，[0, 125] 范围内的值可以安全地用作返回码，其中 1 到 125 的值具有特定于该程序的意义。

例如，常见的 Unix 命令 ls（用于列出目录内容）返回 0 表示成功，1 表示轻微错误，2 表示严重错误。

在许多环境中，可以通过 $? 环境变量查看最近在终端中执行的程序的返回值。例如，当使用 ls 命令尝试列出一个不存在的文件时，其非零返回值可以通过 $? 观察到，如下所示。

注意： 在下面的命令行交互中，以 # 开头的行表示用户输入的内容。如果你想尝试相同的命令，请输入这些行的内容，但不要包含 # 字符。此外，本课后面的示例会启动一个名为 deneme 的程序；请将其替换为你自己的测试程序名称。
另外，虽然以下示例展示的是 Linux 终端中的交互，但在其他操作系统的终端中，行为类似但不完全相同。

1# ls a_file_that_does_not_exist
2ls: cannot access a_file_that_does_not_exist: No such file or directory 
3# echo $?
42     ← ls 的返回值

自动产生的返回值

我们之前编写的一些程序在无法继续执行任务时会抛出异常。如前所述，当抛出异常时，程序将以 object.Exception 错误信息终止。

在这种情况下，即使 main() 被定义为返回 void，程序环境仍会自动返回一个非零的状态码。下面我们通过一个简单的程序来演示这一点，该程序因异常而终止：

1import std.stdio;
2
3void main() {
4    throw new Exception("There has been an error."); 
5}

尽管返回类型被声明为 void，但实际返回值是非零的：

1# ./deneme
2object.Exception: There has been an error.
3...
4# echo $?
51

同样地，成功终止的 void main() 函数也会自动返回零作为返回值。下面我们通过一个成功终止的程序来验证这一点：

1import std.stdio;
2
3void main() {
4    writeln("Done!"); 
5}

该程序返回零：

1# ./deneme
2Done!
3# echo $?
40

指定返回值

若要让 main() 返回特定的返回码，只需在 main() 中显式返回一个值即可。这一过程与其他函数的返回方式相同。需要将返回类型声明为 int，并通过 return 语句返回具体数值：

1import std.stdio;
2
3int main() {
4    int number;
5    write("请输入一个介于 3 和 6 之间的数字: "); 
6    readf(" %s", &number);
7
8    if ((number < 3) || (number > 6)) { 
9        stderr.writefln("ERROR: %s 不合法！", number);
10        return 111; 
11    }
12
13    writefln("感谢您输入 %s。", number); 
14    
15    return 0;
16}

当输入的数字在有效范围内时，程序的返回值为零：

1# echo $?
20

当输入的数字超出有效范围时，程序的返回值为 111：

1# ./deneme
2请输入一个介于 3 和 6 之间的数字: 10
3ERROR: 10 不合法！
4# echo $?
5111

上述程序中选择 111 作为返回码是随意的；通常情况下，使用 1 作为失败码就足够了。

标准错误流 stderr

上面的程序使用了标准流之一——stderr。它专门用于输出错误信息：

• stdin：标准输入流
• stdout：标准输出流
• stderr：标准错误流

当程序在终端中运行时，通常写入 stdout 和 stderr 的消息都会显示在终端窗口中。必要时，可以分别重定向这两个输出流，但我们不会在此深入讨论细节。

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在下一课中，我们将学习 main() 的参数。