使用signal信号机制 + backtrace函数打印出程序崩溃后的堆栈信息

发布时间:2023-07-23 21:26:44 作者:yexindonglai@163.com 阅读(1359)

前言

signal是什么

signal() 函数是 C 语言中用于处理信号的函数,它用于注册信号处理函数。信号是在程序执行过程中由操作系统或其他进程发送给进程的通知,例如,程序错误、外部事件等

backtrace 是什么

backtrace 函数是一个用于获取调用栈信息的函数,它可以用于调试和错误处理。通常会配合 backtrace_symbols 函数一起使用;

  • backtrace() 函数用于获取当前线程的调用栈信息,获取调用栈中每个函数的返回地址;
  • backtrace_symbols() 函数将 backtrace() 函数获取到的调用栈信息转换为可读的字符串形式;

代码示例

下面的代码是模拟程序崩溃后打印堆栈信息的示例; 会精准的打印出是代码的哪一行导致的意外退出

  1. #include "iostream"
  2. #include "signal.h"
  3. #include <execinfo.h>
  4. #include "string.h"
  5. using namespace std;
  6. /**
  7. * 获取内存地址,提取中括号内的字符串
  8. * 比如参数为: /lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xf5) [0x7f689e332555]
  9. * 返回值为: 0x7f689e332555
  10. * @param src
  11. * @return
  12. */
  13. string getAddress(char * src){
  14. string s(src);
  15. int i = s.find("[") ;
  16. if(-1 == i) return "";
  17. string s1 = s.substr(i+1);
  18. int i1 = s1.find("]");
  19. if(-1 == i1) return "";
  20. string res = s1.substr(0,i1);
  21. return res;
  22. }
  23. void signal_rev(int num){
  24. std::cout <<"num = "<<num << std::endl;
  25. signal(num,SIG_DFL);
  26. int stackSize= 100;
  27. void *stackList[stackSize];
  28. // 获取当前线程的调用栈信息。将调用栈中每个函数的返回地址赋值给 stackList
  29. int size = backtrace(stackList,stackSize);
  30. // 将当前线程的调用栈信息stackList转换为可读的字符串形式
  31. char **strings = backtrace_symbols(stackList, size);
  32. std::cout <<"strings:"<<strings << std::endl;
  33. // 按行打印调用栈信息;
  34. for (int i = 0; i < size; ++i) {
  35. std::cout <<"item --------------->" << strings[i]<<std::endl;
  36. // 提取内存地址
  37. string memory_addr = getAddress(strings[i]);
  38. memory_addr.insert(0,"addr2line -a ");
  39. memory_addr.append(" -e signal-signal_test");// 加上可执行文件
  40. // 执行addr2line命令获取代码行号
  41. FILE *file = popen(memory_addr.data(), "r");
  42. while (true){
  43. char buf[1000];
  44. char * res = fgets(buf,1000,file);
  45. if (res == NULL) {
  46. break;
  47. }
  48. std::cout <<"buf:"<<buf;
  49. }
  50. }
  51. free(strings);
  52. }
  53. int main(){
  54. signal(SIGSEGV,signal_rev); // 表示段错误信号,通常由非法内存访问引发
  55. signal(SIGABRT,signal_rev); // 异常终止信号
  56. int * a_ptr = NULL;
  57. *a_ptr =1; // 给空指针赋值会导致程序崩溃退出;
  58. cout<<" over "<<endl;
  59. }
运行结果

运行后可以看到是运行到 105 行后崩溃退出的,是因为给空指针赋值会导致的程序崩溃退出;

因为在代码中已经集成了 addr2line命令,所以会打印出所在行号;当然可以自己通过地址来打印出程序所在的行号,现货区到内存地址,就是下图红框中的16进制地址

然后通过以下命令将程序的地址转换为源代码行号

  1. addr2line -a 0x4012e3 -e /tmp/cpp_learn/cmake-build-debug/lesson_14_c_stdio_func/signal-signal_test

可以看到,打印出来的也是105行

关键字c++