C 从程序内部调用gdb打印堆栈跟踪的最佳方法?

C 从程序内部调用gdb打印堆栈跟踪的最佳方法?,c,linux,gdb,stack-trace,C,Linux,Gdb,Stack Trace,使用如下函数: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> void print_trace() { char pid_buf[30]; sprintf(pid_buf, "--pid=%d", getpid()); char name_buf[512]; name_buf[readlink("/p

使用如下函数:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

void print_trace() {
    char pid_buf[30];
    sprintf(pid_buf, "--pid=%d", getpid());
    char name_buf[512];
    name_buf[readlink("/proc/self/exe", name_buf, 511)]=0;
    int child_pid = fork();
    if (!child_pid) {           
        dup2(2,1); // redirect output to stderr
        fprintf(stdout,"stack trace for %s pid=%s\n",name_buf,pid_buf);
        execlp("gdb", "gdb", "--batch", "-n", "-ex", "thread", "-ex", "bt", name_buf, pid_buf, NULL);
        abort(); /* If gdb failed to start */
    } else {
        waitpid(child_pid,NULL,0);
    }
}
int main() {

  /* Install our signal handler */
  struct sigaction sa;

  sa.sa_sigaction = (void *)bt_sighandler;
  sigemptyset (&sa.sa_mask);
  sa.sa_flags = SA_RESTART | SA_SIGINFO;

  sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
  sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);
  /* ... add any other signal here */

  /* Do something */
  printf("%d\n", func_b());

}
#包括
#包括
#包括
#包括
无效打印跟踪(){
char pid_buf[30];
sprintf(pid_buf,“--pid=%d”,getpid());
字符名_buf[512];
name_buf[readlink(“/proc/self/exe”,name_buf,511)]=0;
int child_pid=fork();
如果(!child_pid){
dup2(2,1);//将输出重定向到stderr
fprintf(标准输出,“%s pid=%s\n的堆栈跟踪”,名称\u buf,pid\u buf);
execlp(“gdb”、“gdb”、“--batch”、“-n”、“-ex”、“thread”、“-ex”、“bt”、name_buf、pid_buf、NULL);
中止();/*如果gdb启动失败*/
}否则{
waitpid(child_pid,NULL,0);
}
}
我在输出中看到了print_trace的详细信息

还有其他方法吗?

中止()不是更简单吗


这样,如果它发生在现场,客户可以向您发送核心文件(我不知道有多少用户参与到我的应用程序中,希望我强制他们进行调试)。

如果您使用Linux,标准C库包含一个名为
backtrace
的函数,该函数用帧的返回地址填充数组,另一个函数名为
backtrace\u symbols
,它将从
backtrace
获取地址并查找相应的函数名。这些记录在中


这些不会显示参数值、源代码行等,它们只应用于调用线程。然而,它们应该比以这种方式运行GDB快得多(也许也不那么古怪),所以它们有自己的位置。

您在我的另一个答案(现在已删除)中提到,您也希望看到行号。当从应用程序内部调用gdb时,我不知道如何做到这一点

但我将与大家分享一些方法,可以打印一个简单的stacktrace,其中包含函数名及其各自的行号,而不使用gdb。他们中的大多数人都来自一篇非常好的文章:

  • 方法#1:
第一种方法是传播它 按顺序打印和记录消息 以确定执行路径。在一个 复杂的程序,此选项可以 即使, 在某些特定GCC的帮助下 宏,它可以简化一点。 例如,考虑调试宏。 例如:

可以快速传播此宏 在整个程序中,通过剪切和 粘贴它。当你不需要它的时候 再也不用说了,只需通过 将其定义为no-op

  • 方法#2:(它没有说明行号,但我在方法4中说明)
获取堆栈回溯的更好方法, 不过,是要使用一些 提供的具体支持功能 格里伯。关键是backtrace(), 从中导航堆栈帧 调用点指向 该程序并提供了一个 返回地址。然后你就可以绘制地图了 每个地址都指向一个 代码中的特定函数 使用查看对象文件 nm命令。或者,你可以做一次 更简单的方法--使用回溯_符号()。 此函数用于转换 返回地址,如 backtrace(),将其转换为字符串列表, 每个都包含函数名 函数和 回信地址。字符串列表为 从堆空间中分配(好像 您调用了malloc()),因此应该 你一用完就把它放了 它

我鼓励你阅读,因为这页有例子。要将地址转换为函数名,必须使用-rdynamic选项编译应用程序

  • 方法#3:(更好的方法2)
更有用的应用程序 这种技术是把一堆 信号处理器内部的回溯跟踪和 让后者抓住所有的“坏” 您的程序可以接收的信号 (SIGSEGV、SIGBUS、SIGILL、SIGFPE和 诸如此类)。这样,如果你的程序 不幸的是,你没有 使用调试器运行它,您可以 获取堆栈跟踪并知道 错误发生了。这项技术也 可以用来了解您的 程序正在循环,以防停止 回应

这项技术的实现是可用的

  • 方法#4:
我对打印行号的方法#3做了一个小小的改进。这也可以复制到方法2上

基本上,我使用addr2line

将地址转换为文件名和 行号

下面的源代码打印所有本地函数的行号。如果调用另一个库中的函数,您可能会看到两个
??:0
,而不是文件名

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

void bt_sighandler(int sig, struct sigcontext ctx) {

  void *trace[16];
  char **messages = (char **)NULL;
  int i, trace_size = 0;

  if (sig == SIGSEGV)
    printf("Got signal %d, faulty address is %p, "
           "from %p\n", sig, ctx.cr2, ctx.eip);
  else
    printf("Got signal %d\n", sig);

  trace_size = backtrace(trace, 16);
  /* overwrite sigaction with caller's address */
  trace[1] = (void *)ctx.eip;
  messages = backtrace_symbols(trace, trace_size);
  /* skip first stack frame (points here) */
  printf("[bt] Execution path:\n");
  for (i=1; i<trace_size; ++i)
  {
    printf("[bt] #%d %s\n", i, messages[i]);

    /* find first occurence of '(' or ' ' in message[i] and assume
     * everything before that is the file name. (Don't go beyond 0 though
     * (string terminator)*/
    size_t p = 0;
    while(messages[i][p] != '(' && messages[i][p] != ' '
            && messages[i][p] != 0)
        ++p;

    char syscom[256];
    sprintf(syscom,"addr2line %p -e %.*s", trace[i], p, messages[i]);
        //last parameter is the file name of the symbol
    system(syscom);
  }

  exit(0);
}


int func_a(int a, char b) {

  char *p = (char *)0xdeadbeef;

  a = a + b;
  *p = 10;  /* CRASH here!! */

  return 2*a;
}


int func_b() {

  int res, a = 5;

  res = 5 + func_a(a, 't');

  return res;
}


int main() {

  /* Install our signal handler */
  struct sigaction sa;

  sa.sa_handler = (void *)bt_sighandler;
  sigemptyset(&sa.sa_mask);
  sa.sa_flags = SA_RESTART;

  sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
  sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);
  /* ... add any other signal here */

  /* Do something */
  printf("%d\n", func_b());
}

更新2012/04/28对于最新的linux内核版本,上述
sigaction
签名已过时。我还通过从中获取可执行文件名对其进行了一些改进。以下是一份:

张贴。简言之

因此,您需要一个独立函数,该函数打印一个堆栈跟踪,其中包含gdb堆栈跟踪所具有的所有功能,并且不会终止您的应用程序。答案是在非交互模式下自动启动gdb,以执行您想要的任务

这是通过在子进程中执行gdb,使用fork(),并在应用程序等待完成时编写脚本以显示堆栈跟踪来完成的。这可以在不使用核心转储和不中止应用程序的情况下执行


我相信这就是你要找的,@Vi

有什么问题吗?“它做不到什么?”亚当·希姆克列出了一些问题。也许gdb可以用更合适的方式调用。也许我需要一些特殊的东西来支持多线程。也许有办法让它便携,或者有专门的“libstacktrace.so”
Got signal 11, faulty address is 0xdeadbeef, from 0x8048975
[bt] Execution path:
[bt] #1 ./sighandler(func_a+0x1d) [0x8048975]
/home/karl/workspace/stacktrace/sighandler.c:44
[bt] #2 ./sighandler(func_b+0x20) [0x804899f]
/home/karl/workspace/stacktrace/sighandler.c:54
[bt] #3 ./sighandler(main+0x6c) [0x8048a16]
/home/karl/workspace/stacktrace/sighandler.c:74
[bt] #4 /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6(__libc_start_main+0xe6) [0x3fdbd6]
??:0
[bt] #5 ./sighandler() [0x8048781]
??:0
char* exe = 0;

int initialiseExecutableName() 
{
    char link[1024];
    exe = new char[1024];
    snprintf(link,sizeof link,"/proc/%d/exe",getpid());
    if(readlink(link,exe,sizeof link)==-1) {
        fprintf(stderr,"ERRORRRRR\n");
        exit(1);
    }
    printf("Executable name initialised: %s\n",exe);
}

const char* getExecutableName()
{
    if (exe == 0)
        initialiseExecutableName();
    return exe;
}

/* get REG_EIP from ucontext.h */
#define __USE_GNU
#include <ucontext.h>

void bt_sighandler(int sig, siginfo_t *info,
                   void *secret) {

  void *trace[16];
  char **messages = (char **)NULL;
  int i, trace_size = 0;
  ucontext_t *uc = (ucontext_t *)secret;

  /* Do something useful with siginfo_t */
  if (sig == SIGSEGV)
    printf("Got signal %d, faulty address is %p, "
           "from %p\n", sig, info->si_addr, 
           uc->uc_mcontext.gregs[REG_EIP]);
  else
    printf("Got signal %d\n", sig);

  trace_size = backtrace(trace, 16);
  /* overwrite sigaction with caller's address */
  trace[1] = (void *) uc->uc_mcontext.gregs[REG_EIP];

  messages = backtrace_symbols(trace, trace_size);
  /* skip first stack frame (points here) */
  printf("[bt] Execution path:\n");
  for (i=1; i<trace_size; ++i)
  {
    printf("[bt] %s\n", messages[i]);

    /* find first occurence of '(' or ' ' in message[i] and assume
     * everything before that is the file name. (Don't go beyond 0 though
     * (string terminator)*/
    size_t p = 0;
    while(messages[i][p] != '(' && messages[i][p] != ' '
            && messages[i][p] != 0)
        ++p;

    char syscom[256];
    sprintf(syscom,"addr2line %p -e %.*s", trace[i] , p, messages[i] );
           //last parameter is the filename of the symbol
    system(syscom);

  }
  exit(0);
}
int main() {

  /* Install our signal handler */
  struct sigaction sa;

  sa.sa_sigaction = (void *)bt_sighandler;
  sigemptyset (&sa.sa_mask);
  sa.sa_flags = SA_RESTART | SA_SIGINFO;

  sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
  sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);
  /* ... add any other signal here */

  /* Do something */
  printf("%d\n", func_b());

}