stack_backtracing_inside_your_program

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1、StackBacktracingInsideYourProgramHowtouseabacktracetofollowtheexecutionpathandfindoutwhatwentwrongandwhere.如何使用backtrace函数追踪函数调用链,并且定位出错的地方以及出错原因。Ifyouusuallyworkwithnon-trivialCsources,youmayhavewonderedwhichexecutionpath(thatis,whichsequenceoffunctioncalls)broughtyoutoacertainpointinyourprogra

2、m.Also,itwouldbeevenmoreusefulifyoucouldhavethatpieceofinformationwheneveryourbeautiful,bug-freeprogramsuddenlycrashes,andyouhavenodebuggerathand.Whatisneededisastackbacktraceand,thankstoalittleknownfeatureoftheGNUClibrary,obtainingitisafairlyeasytask.如果你经常面对一些大型的C程序的话,那么你可能想知道函数间的调用关系(函数调用链),从而

3、帮助你定位程序特定的位置。当你的程序突然发生错误的时候,而你的环境又不允许使用调试器的话,你却能利用程序本身得到一些错误的信息的话,那就再好不过了。幸好glibc提供了backtrace函数,使得这一切变得很容易。StackFramesandBacktraces栈框架和栈回溯Beforedivingintothearticle,let'sbrieflygooverhowfunctioncallsandparameterspassworkinC.Inordertoprepareforthefunctioncall,parametersarepushedonthestackinrevers

4、eorder.Afterwards,thecaller'sreturnaddressalsoispushedonthestackandthefunctioniscalled.Finally,thecalledfunction'sentrycodecreatessomemorespaceonthestackforstorageofautomaticvariables.Thislayoutcommonlyiscalledastackframeforthatparticularinstanceofthefunctioncall.Whenmorefunctioncallsarenested,t

5、hewholeprocedureisrepeated,causingthestacktokeepgrowingdownwardsandbuildingachainofstackframes(seeFigure1).Thus,atanygivenpointinaprogramittheoreticallyispossibletobacktracethesequenceofstackframestotheoriginatingcallingpoint,uptothemain()function(tobeexact,uptothelibcfunction,whichcallsmain()wh

6、entheprocessstartsup).开始本文之前,让我们先简略的了解一下C语言的函数调用和参数传递。在函数调用之前,参数按照从右向左的顺序入栈。接着,调用函数的返回地址也入栈,再接着才调用我们想调用的函数。最后,在被调用函数的栈内分配一些空间来存储变量(自动变量)。这种结构一般被称为栈框架。当有多个函数调用或者发生嵌套调用时,利用系统的栈空间来建立一个栈框架链(见图1)。因此,理论上在程序的任何一个位置,我们都可以回溯整个栈框架链,从而到达最初的main函数(实际上,main函数也是被libc库调用的)。图1:栈框架StackBacktracingfromwithinGDB利用

7、GDB来栈回溯GettingthestackbacktracewithGDB(oranequivalentgraphicalfrontend)foraprogramthatcrashedwhilerunningisstraightforward:yousimplyissuethebtcommand,whichreturnsthelistoffunctionscalleduptothepointofthecrash.Asthisisastanda

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