在Linux下如何在程序中获得当前调用栈信息
主要使用backtrace和backtrace_symbols两个函数。#include#includeusing namespace std; //返回当前堆栈调用列表string print_trace(int fd, int filter_first_lines){ void *array[MAX_STACK_LAYERS
- #include
- #include
- using namespace std;
//返回当前堆栈调用列表
- string print_trace(int fd, int filter_first_lines)
- {
- void *array[MAX_STACK_LAYERS];
- size_t size;
- char **strings;
- size_t i;
- string strRet("");
-
- size = backtrace (array, MAX_STACK_LAYERS);
- strings = backtrace_symbols (array, size);
- for (i = 0; i < size; i++)
- {
- if(i < filter_first_lines)
- continue;
- if(fd > 0)
- {
- write(fd, strings[i], strlen(strings[i]));
- write(fd, "\n", 1);
- }
- strRet.append(strings[i]);
- if(i < size-1)
- strRet.append(1, '\n');
- }
- if(fd > 0)
- write(fd, "\n", 1);
- free (strings);
- return strRet;
- }
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_Z11print_tracei+0x5c) [0x81798e4]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_ZN10MemTracker16RetriveCallStackEiRSs+0x2d) [0x8179ab5]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_ZN10MemTracker9AddRecordEjPvi+0xc1) [0x817a9b7]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_Znwj+0x5b) [0x817b02d]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_Z19IWCreateNotesThreadP17IWNotesThreadInfo+0x5b) [0x80bfc63]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_Z11IWNotesMainR14LNNotesSessioniPPc+0x525) [0x81624af]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(_Z6iwmainiPPc13iwmain_errors+0x83) [0x8162a01]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent(main+0x41) [0x8162b79]
/lib/libc.so.6(__libc_start_main+0xdc) [0x2e5e9c]
/opt/ibm/lotus801/lotus/notes/80010/linux/iwagent [0x806c7c1]
一般察看函数运行时堆栈的方法是使用GDB(bt命令)之类的外部调试器,但是,有些时候为了分析程序的BUG,(主要针对长时间运行程序的分析),在程序出错时打印出函数的调用堆栈是非常有用的。
在glibc头文件"execinfo.h"中声明了三个函数用于获取当前线程的函数调用堆栈。
int backtrace(void **buffer,int size)
该函数用于获取当前线程的调用堆栈,获取的信息将会被存放在buffer中,它是一个指针列表。参数 size 用来指定buffer中可以保存多少个void* 元素。函数返回值是实际获取的指针个数,最大不超过size大小
在buffer中的指针实际是从堆栈中获取的返回地址,每一个堆栈框架有一个返回地址
注意:某些编译器的优化选项对获取正确的调用堆栈有干扰,另外内联函数没有堆栈框架;删除框架指针也会导致无法正确解析堆栈内容
char ** backtrace_symbols (void *const *buffer, int size)
backtrace_symbols将从backtrace函数获取的信息转化为一个字符串数组. 参数buffer应该是从backtrace函数获取的指针数组,size是该数组中的元素个数(backtrace的返回值)
函数返回值是一个指向字符串数组的指针,它的大小同buffer相同.每个字符串包含了一个相对于buffer中对应元素的可打印信息.它包括函数名,函数的偏移地址,和实际的返回地址
现在,只有使用ELF二进制格式的程序才能获取函数名称和偏移地址.在其他系统,只有16进制的返回地址能被获取.另外,你可能需要传递相应的符号给链接器,以能支持函数名功能(比如,在使用GNU ld链接器的系统中,你需要传递(-rdynamic), -rdynamic可用来通知链接器将所有符号添加到动态符号表中,如果你的链接器支持-rdynamic的话,建议将其加上!)
该函数的返回值是通过malloc函数申请的空间,因此调用者必须使用free函数来释放指针.
注意:如果不能为字符串获取足够的空间函数的返回值将会为NULL
void backtrace_symbols_fd (void *const *buffer, int size, int fd)
backtrace_symbols_fd与backtrace_symbols 函数具有相同的功能,不同的是它不会给调用者返回字符串数组,而是将结果写入文件描述符为fd的文件中,每个函数对应一行.它不需要调用malloc函数,因此适用于有可能调用该函数会失败的情况
下面是glibc中的实例(稍有修改):
#include <execinfo.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* Obtain a backtrace and print it to @code{stdout}. */
void print_trace (void)
{
void *array[10];
size_t size;
char **strings;
size_t i;
size = backtrace (array, 10);
strings = backtrace_symbols (array, size);
if (NULL == strings)
{
perror("backtrace_synbols");
Exit(EXIT_FAILURE);
}
printf ("Obtained %zd stack frames.\n", size);
for (i = 0; i < size; i++)
printf ("%s\n", strings[i]);
free (strings);
strings = NULL;
}
/* A dummy function to make the backtrace more interesting. */
void dummy_function (void)
{
print_trace ();
}
int main (int argc, char *argv[])
{
dummy_function ();
return 0;
}
输出如下:
Obtained 4 stack frames.
./execinfo() [0x80484dd]
./execinfo() [0x8048549]
./execinfo() [0x8048556]
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf3) [0x70a113]
我们还可以利用这backtrace来定位段错误位置。
获得的[0x80484dd] 等信息都可以通过 addr2line工具转换为文件的行号
例如:
./test1() [0x40285a]
./test1() [0x401bb9]
./test1() [0x4012bd]
./test1() [0x400dc8]
/lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xe6) [0x7f2f2c453c36]
./test1() [0x400ba9]
#addr2line -e test1 0x40285a
则会显示:/usr/local/src/log/log.c:516 表示是哪个文件的哪一行,通过该文件我们就可以找到调用的是什么函数
注意:上面的test1在编译时必须添加-g选项,否则不会显示行号,会出现以下情况:
例如:
#addr2line -e test1 0x40285a
显示以下信息:
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