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在 Linux 内核中，错误编码指针（Error Pointer） 是一种特殊的指针编码机制，用于在函数返回指针类型时传递错误信息。它的核心设计目的是解决“如何用指针类型同时表示有效数据或错误”这一矛盾——当函数无法返回有效指针时，通过将错误码编码为指针的形式返回，调用者可以通过特定宏解析该指针以获取具体错误信息。
一、为什么需要错误编码指针？
内核中许多函数需要返回指针（如内存分配、文件操作、设备注册等）。传统上，函数返回 NULL 表示失败，但这存在两个问题：
- 信息丢失：
NULL只能表示“无有效指针”，无法携带具体错误原因（如内存不足、权限错误等）。 - 与有效指针冲突：某些场景下有效指针可能为
0（如用户空间指针0是合法的，但内核通常不允许访问），或错误码（负数）无法直接作为指针使用（指针是地址，本质是无符号整数）。
因此，内核引入了错误编码指针机制：将错误码编码为一个“非法用户空间指针”，调用者通过检查指针是否属于用户空间地址范围，判断是否为错误，并提取错误码。
二、错误编码指针的核心宏
内核通过一组宏实现错误指针的编码、解码和检查，主要包括 ERR_PTR()、PTR_ERR() 和 IS_ERR()。以下是它们的定