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C++软件异常排查从入门到精通系列教程（专栏文章列表，欢迎订阅，持续更新...）
https://blog.csdn.net/chenlycly/category_11397492.html 出于调试对比目的，测试同事的机器上需要运行Debug版本的软件，测试同事双击exe主程序后报出多个错误。本文详细介绍一下这些问题的排查过程。
1、问题描述
近日出于调试对比的目的，测试同事的机器上要运行Debug版本的软件，于是我们开发这边将Debug版本的文件打包给测试同事，但同事双击exe主程序后报出多个错误。今天我们就来介绍一下这些问题的排查解决过程，并详细介绍下与问题相关的细节和知识点。
2、启动时报缺少运行时库
测试同事双击exe主程序首先报找不到vcruntime140d.dll（140d中的d，是debug的意思，即Debug版本）运行时库的问题，如下所示：
于是开发的同事将Debug版本的运行时库发给测试同事，直接覆盖到exe的目录中，拷贝的Debug版本库如下：
Debug版本的程序在开发的机器上运行是没问题的，是因为开发机器上都安装了Visual Studio，安装Visual Studio时会将运行时库拷贝到系统路径中，所以开发这边运行主程序时可以搜索到运行时库，所以运行没问题。
测试同事将库拷贝到exe程序的目录中，结果还是有问题，弹出找不到Release版本的msvc100.dll运行时库，估计是有些底层库用的是Release版本的。
我们的程序主要用VS2010和VS2017编译的，其中msvc100.dll中的100对应的就是VS2010，vcruntime140d.dll中的140对应的是VS2017。
3、拷贝运行时库后，启动报0xC000007B错误
开发同事让测试同事在系统盘中搜一下msvc100.dll库，拷贝到exe的目录中。测试同事到系统路径中找到msvc100.dll，拷贝到exe目录中，再次运行exe主程序，不再报找不到运行时库的问题了，但还是报错，会报如下的错误：
错误提示中给出了错误代码0xC000007B，始终查不出来问题，于是找我去看看到底怎么回事。
以前遇到过0xC0000022错误码，对应STATUS_ACCESS_DENIED宏，即访问被拒绝。出现访问被拒绝，可能有两个原因，一是没有足够的权限（比如需要管理员权限），二是要操作的文件被占用，访问被拒绝。之前写过一个排查0xC0000022的启动失败案例，可以查看这篇文章：
C++程序启动时报“0xc0000022”无法启动的错误https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/1208776100xC000007B错误码之前没遇到过，需要搞清楚是什么意思，于是将STATUS_ACCESS_DENIED串输入到VS2017中，然后go到该定义该宏的头文件中，看看能不能搜到0xC000007B错误码的定义，看看其具体是什么含义。
将0xC000007B拷贝到VS2017中居然不识别，没法go到定义处。打开上述文章，以前写文章的时候机器装的win7系统，现在机器换成了win10，按照文章中记录的头文件路径，到现在的win10系统上找，居然没找到。
在C:\Program Files (x86)\Windows Kits路径中找不到10.0的文件夹，只能看到一个8.1文件夹，于是点击去，也找到ntstatus.h头文件，和文章中的路径是类似的：
C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Include\shared\ntstatus.h
在头文件中好到了0xC000007B错误码的含义：
0xC000007B值对应的宏为STATUS_INVALID_IMAGE_FORMAT，无效的二进制文件格式，可能是二进制文件的版本与操作系统不一致（比如64位程序不能运行在32位系统上），也可能是二进制文件中包含错误（比如二进制文件内容损坏或者被篡改）。
4、继续分析引发0xC000007B错误原因
根据0xC000007B错误码的原因的说明，可能是二进制文件损坏了，难道是在文件传输的过程中有文件被损坏了？于是让开发同事重新编译了一个代码，重新发了新的压缩包过来，结果还是报0xC000007B错误。同样的版本，在开发机器上是可以运行的，那两边的差异应该主要还是在系统运行时库上。
于是在开发同事的机器上先将Debug版本程序跑起来，然后使用Process Explorer查看Debug版本程序依赖的系统运行时库的目录。打开Process Explorer，在进程列表中点击目标进程，下方就会显示该目标进程加载的所有dll，目标进程引用的运行时库如下
按照上述界面中显示的路径，到路径中找到这些库：（把所有可能用到的库都带上）
然后将这些dll发到测试同事那边，覆盖后居然就不崩溃了，估计还是运行时库版本不一致导致的，会不会之前开发同事提供的运行时库版本是64位的，与我们当前32位主程序不匹配？C++程序启动时报“0xc0000022”无法启动的错误
5、复盘出问题时所做的操作，最终确定问题
后来我们又去找测试同事沟通，测试同事说当时开发同事提供的库不全，还少了一个msvcr100.dll，开发同事让其直接在系统盘中搜索一下msvcr100.dll，找到后将之覆盖到Debug版本的exe程序目录中。当即感觉可能就是我们上面猜测的问题。
测试同事重复了当时的操作，到系统盘中去搜索msvcr100.dll，看到了如下的搜索记录：
仔细一看，测试机器上只有C:\Windows\system32目录下有这个库，测试同事拷贝的就是这个库。这就是问题所在了，C:\Windows\system32目录下存放的都是64位库，放到32位的主程序目录中，肯定是不匹配的，这就是导致0xC000007B错误的原因了，至此终于真相大白了。
6、对于程序位数和操作系统位数不一致的详细说明
6.1、64位程序的限制
64位程序不能运行在32位操作系统中，只能运行在64位系统中。因为64程序是按64位地址进行寻址的，32位操作系统不支持。
6.2、32位二进制文件不能和64二进制文件混用
32位二进制文件不能和64二进制文件混用。一个Windows exe程序依赖一堆操作系统的系统dll库，可能会依赖开发者自己编写的一些dll库。对于32位exe或者dll，不能引用64位dll，只能引用32位的dll；对于64位exe或dll，不能引用32位dll，只能引用64位dll。
如果exe主程序是32位的，则其使用的底层库都必须编译32位版本的。
6.3、32位程序可以运行在64位系统中
32位程序可以运行在64位系统中，64位系统对32位程序是兼容的。Windows程序底层必然会使用到系统dll库，64位Windows系统为了同时兼容32程序和64位程序，系统库都提供了两个版本，64位的系统dll库放置在目录C:\Windows\System32中，32位的系统dll库则放置在目录C:\Windows\SysWOW64中。
6.4、32位程序和64位程序甚至在注册表路径上也有区别
甚至注册表的有的路径对32位程序和64位程序也有区分，比如存放64位程序卸载信息的注册表路径为：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Uninstall
而存放32位程序卸载信息的注册表路径中会多出一个WOW6432Node节点
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\WOW6432Node\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Uninstall
下面我们以腾讯QQ的安装注册表信息为例，打开控制面板中已安装的程序列表：
已安装的腾讯QQ在界面中显示的信息，均保存在注册表中，对应注册表的路径为：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\WOW6432Node\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Uninstall\{052CFB79-9D62-42E3-8A15-DE66C2C97C3E}
注册表中保存的所有信息如下：
上图中的InstallLocation节点存放的是QQ的安装路径：D:\Program Files (x86)\Tencent\QQ\
因为QQ是32位程序，所以在注册表节点中有个WOW6432Node节点。
6.5、32位程序和64位程序的虚拟内存大小
用户双击启动32位exe程序时，系统把32位程序依赖的所有dll库加载到进程空间中，最后再将exe主程序启动起来，系统会给进程分配2^32=4GB的虚拟地址内存，对于Windows系统，一般内核态和用户态各占2GB的大小，对于Linux系统，一般用户态占3GB，内核态占1GB。用户态内存是供应用程序代码使用的，内核态内存则是供操作系统内核使用的。
对于程序而言，这个用户态的虚拟内存，在运行exe程序时，exe依赖的所有dll文件都会加载到地址空间中，这些二进制文件占用的内存时代码段的内存，都是从进程的虚拟内存中划拨的。如果当前应用程序是大型程序，会占用大量的虚拟内存空间，2GB的用户态虚拟内存可能就不够用了。而系统在加载64位程序时，系统会分配2^64=2^32GB，会分配很大的虚拟地址空间，基本是用不完的。
6.6、到底是开发32位程序还是64位程序？
这个需要分情况来看的。对于Windows客户端软件，主要看操作系统的位数，现在大部分人都用win10系统了，win10系统基本都是64位的，但还有少部分人在用win7系统，其中有部分win7系统还是32位的，因为32位程序才能兼容所有的系统，可以在所有系统上运行，所以Windows客户端软件都目前基本都选择开发32位版本。但32位程序只有2GB的用户态内存，对于大型软件来说，有限的内存可能不太够用，这是个头疼的事情。
对于服务器侧的软件，大多数使用的是Linux系统，也有一部分人使用Windows Server服务器系统，但服务器系统一般都是软件开发商自行配置提供给用户的（服务器设备时软件开发上提供的，内置在服务器设备中的操作系统是开发商选定的，即自行控制的），肯定都是选用64位操作系统，所以对于服务器侧的软件，一般都开发64位的，都会有充足的虚拟内存可供使用。
7、总结
问题一开始毫无头绪，随着排查的慢慢展开与逐步推进，逐渐找到线索并最终定位原因。在排查问题的过程，经历的多个细节，很有参考价值，所以在此给大家分享出来。细节出真知，我会争取写出更多有质量的文章，尽可能地多讲一些细节，详细梳理一下相关知识点。
最后，感谢大家一直以来的支持与认可，我会持续输出更多的原创文章。