嵌入式小专题--代码出错时栈信息自输出的实现

功能：程序出错时，比如某些端错误等等，有时候为排查这种错误，会采用加打印信息的方式，去逐个排查，如果存在两个版本（比如SVN上一版本正常）这种情况下还好处理，否则，就是用gdb，但是需要重新编译，-g, 并且有的时候，使用gdb程序去跑我们自己的程序时，有时候还会因为嵌入式设备资源的限制用不了，或者某些情况下因为随机值（如某些变量为初始化导致的问题，跨界访问导致的问题）问题导致不易重现。这个时候可以使用core dump 。core dump的使用，本篇不做详解。上面的GDB， core dump + gdb，都较为麻烦，现在采用另一种方式，直接在代码中，当我们程序收到某些信号时，直接使用代码输出当前的栈调用关系，大多时候，还是很有用的。

1.0 backtarce

tip:现在,只有使用ELF二进制格式的程序和苦衷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标志给链接器,以能支持函数名功能(比如,在使用GNU ld的系统中,需要传递(-rdynamic))

#include <execinfo.h>

需要的头文件

int backtrace(void **buffer, int size);

获取当前线程的调用堆栈,获取的信息将会被存放在buffer中,它是一个指针数组

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;删除框架指针也会使无法正确解析堆栈内容

char **backtrace_symbols(void *const *buffer, int size);

将从backtrace函数获取的信息转化为一个字符串数组.

backtrace_symbols生成的字符串都是malloc出来的，但是不要最后一个一个的free，因为backtrace_symbols是根据backtrace给出的call stack层数，一次性的malloc出来一块内存来存放结果字符串的，所以，只需要在最后，free backtrace_symbols的返回指针就OK了。这一点backtrace的manual中也是特别提到的。

2.0

使用signal函数，或者sigaction函数，在程序的最开始就设置好对应的信号的处理函数，这样程序在出错收到诸如

SIGSEGV（segmention）时，就会使用我们注册好的信号处理函数，也就是上面的backtrace的包装，输出栈。得到

函数调用关系

上demo：

运行以下程序，在另一个终端使用 kill -11 pid(demo程序的线程id) ,给demo发送信号11 SIGSEGV

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include <execinfo.h>
#include<signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);//后续使用 sighandler_t sig :即定义一个 void (int) 函数指针


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

	trace_size = backtrace(trace, 16);
	messages = backtrace_symbols(trace, trace_size);

	fprintf(stderr, "Execution path:\n");
	for (i = 0; i < trace_size; ++i) 
	{
		fprintf(stderr, "[bt%02d] %s\n", i, messages[i]);
	}
	free(messages);
}

void Signal_Ignore(int signum)
{
	printf("wang %d %s sigtype:%d \n",__LINE__,__FUNCTION__,signum);
}

static void Signal_showTrack(int signum)
{
	printf("wang %d %s sigtype:%d \n",__LINE__,__FUNCTION__,signum);
	show_backtrace();
}
int debug_info_init()
{
	
	signal(SIGPIPE,Signal_Ignore);
	signal(SIGKILL,Signal_Ignore); // the signal SIGKILL can not be ignore ,can not be handle

	struct sigaction sigact={0};
	sigact.sa_handler= Signal_Ignore;
	sigaction(SIGUSR1,&sigact,NULL);

//注册对 SIGSEGV信号的处理 
	sigact.sa_handler = Signal_showTrack;
	sigaction(SIGSEGV,&sigact,NULL);
	return 0;
};

int main()
{
	debug_info_init();
	while(1)
	{
	}
	return 0;
}

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