1: 段错误产生的原因

简而言之,产生段错误就是访问了错误的内存段，一般是你没有权限，或者根本就不存在对应的物理内存,
尤其常见的是访问0地址.一旦一个程序发生了越界访问，系统就采取内存保护措施，并给那个程序发送
SIGSEGV信号，程序接到那个信号后就知道segmentation fault出现了。

想对”段错误”有更详细的了解可以去阅读“Linux下的段错误产生的原因及调试方法” 这篇文章，本文的
内容基本是从那文章里提取出来的。

2: SIGSEGV信号处理函数

程序接到SIGSEGV信号后的缺省处理是退出程序,这也是为什么总是看到程序打印一个“segmentation fault”
信息后就消失了。我们可以使用 signal(SIGSEGV, &your_function); 函数来接管SIGSEGV信号的处理，让
程序在发生段错误后，自动调用我们准备好的函数，从而在那个函数里来获取当前函数调用栈。

3: libc的Backtraces函数

在GDB里，可以简单的使用bt命令就可以获取函数调用栈，但如何通过代码获取当前函数调用栈？
这里我们可以通过libc库提供的Backtraces系列函数 。

A backtrace is a list of the function calls that are currently active in a
thread. The usual way to inspect a backtrace of a program is to use an
external debugger such as gdb. However, sometimes it is useful to
obtain a backtrace programmatically from within a program, e.g., for the
purposes of logging or diagnostics.
 
The header file execinfo.h declares three functions that obtain and
manipulate backtraces of the current thread.

4: 实现步骤

4.1 在你的工程中添加如下代码：

#include <execinfo.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
 
void dump(int signo)
{
    void *array[30];
    size_t size;
    char **strings;
    size_t i;
 
    size = backtrace (array, 30);
    strings = backtrace_symbols (array, size);
 
    fprintf (stderr,"Obtained %zd stack frames.nm", size);
 
    for (i = 0; i < size; i++)
        fprintf (stderr,"%sn", strings[i]);
 
    free (strings);
 
    exit(0);
}
 
Debug_Printf_FrameInfos()
{
    signal(SIGSEGV, &dump);
}

4.2 在mian函数开始位置处调用 Debug_Printf_FrameInfos() 函数

4.3 在编译程序时 加上 -g 选项

5 定位出错函数地址实例

这里以 test.c 为例，来查找出错函数地址

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



void dump(int signo)
{


    void *array[30];
    size_t size; 
    char **strings;


    size_t i;


    


    size = backtrace (array, 30);


    strings = backtrace_symbols (array, size);


    fprintf (stderr,"Obtained %zd stack frames.nm", size);


    


    for (i = 0; i <= size; i++)


        fprintf (stderr,"%s/n", strings[i]);



    free (strings);


    exit(0);


}





Debug_Printf_FrameInfos()
{
    signal(SIGSEGV, dump);
}





void func_c()
{


    * ((volatile char *) 0x0) = 0x999;


}





void func_b()
{


    func_c();


}



void func_a()
{
    func_b();
}



int main()
{


    Debug_Printf_FrameInfos();


    func_a();


    return 0;


}


该例程调用序列为:

main() -> func_a() -> func_b() -> func_c() -> 出错

5.1编译程序:

# gcc -g test.c -o test

注：选项 -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，即
# gcc -rdynamic -g test.c -o test

5.2 运行 test程序:

 

 #./test




Obtained 7



 stack frames.nm./



a.out [



0x80484e3]




[



0xb7f70420]




./



a.out [



0x804859d]




./



a.out [



0x80485a7]




./



a.out [



0x80485c4]




/



lib/



tls/



i686/



cmov/



libc.so.6(



__libc_start_main+0xe0)



 [



0xb7e1e450]




./



a.out [



0x8048461]




Segmentation fault

如果编译似加了-rdynamic选项 的话，将打印如下信息

#./test 




Obtained 7



 stack frames.nm./



test



(



dump+0x1f)



 [



0x80487c3]




[



0xb7fbb420]




./



test



(



func_b+0x8)



 [



0x804887d]




./



test



(



func_a+0x8)



 [



0x8048887]




./



test



(



main+0x1b)



 [



0x80488a4]




/



lib/



tls/



i686/



cmov/



libc.so.6(



__libc_start_main+0xe0)



 [



0xb7e69450]




./



test



 [



0x8048741]

打印信息比没加-rdynamic的程序多出了一个函数名称＋偏移地址..(func_b+0×8)

 

5.3 使用objdump获取程序所有符合

objdump -d ./test > tmp.txt

5.4 分析和查找

在tmp.txt 中查找0×80485ad 的地址，你会发现如下信息：
08048595 :
8048595: 55 push %ebp
8048596: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048598: e8 eb ff ff ff call 8048588
804859d : 5d pop %ebp
804859e: c3

其中 804859d 是调用（ call 8048588 ）c函数后的地址，虽然并没有直接定位到C函数，
通过汇编代码，基本可以推出是在C函数出现问题了。(pop指令不会导致段错误的)

本文最早发布在 我的CSDN blog 上。

本文地址：
http://www.kgdb.info/linuxdev/backtrace_without_gdb/
版权所有 © 转载时必须以链接形式注明作者和原始出处！