Wie kann man in C einen Stack-Trace abrufen?

Question 1

Ich weiß, dass es dafür keine Standard-C-Funktion gibt. Ich habe mich gefragt, was die Techniken dazu unter Windows und * nix sind? (Windows XP ist derzeit mein wichtigstes Betriebssystem, um dies zu tun.)

Question 2

glibc bietet backtrace() Funktion.

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Backtraces.html

Question 3

Es gibt backtrace()und backtrace_symbols():

Aus der Manpage:

#include <execinfo.h>
#include <stdio.h>
...
void* callstack[128];
int i, frames = backtrace(callstack, 128);
char** strs = backtrace_symbols(callstack, frames);
for (i = 0; i < frames; ++i) {
    printf("%s\n", strs[i]);
}
free(strs);
...

Eine Möglichkeit, dies auf bequemere/OOP-Weise zu verwenden, besteht darin, das Ergebnis von zu speichern backtrace_symbols() in einem Ausnahmeklassenkonstruktor. Wenn Sie also diese Art von Ausnahme auslösen, haben Sie den Stack-Trace. Stellen Sie dann einfach eine Funktion zum Ausdrucken bereit. Zum Beispiel:

class MyException : public std::exception {

    char ** strs;
    MyException( const std::string & message ) {
         int i, frames = backtrace(callstack, 128);
         strs = backtrace_symbols(callstack, frames);
    }

    void printStackTrace() {
        for (i = 0; i < frames; ++i) {
            printf("%s\n", strs[i]);
        }
        free(strs);
    }
};

…

try {
   throw MyException("Oops!");
} catch ( MyException e ) {
    e.printStackTrace();
}

Ta da!

Hinweis: Das Aktivieren von Optimierungs-Flags kann den resultierenden Stack-Trace ungenau machen. Idealerweise würde man diese Fähigkeit mit aktivierten Debug-Flags und deaktivierten Optimierungs-Flags verwenden.

Question 4

Überprüfen Sie für Windows die StackWalk64() API (auch auf 32-Bit-Windows). Für UNIX sollten Sie die native Methode des Betriebssystems verwenden oder auf backtrace() von glibc zurückgreifen, falls verfügbar.

Beachten Sie jedoch, dass es selten eine gute Idee ist, einen Stacktrace in nativem Code zu verwenden – nicht, weil es nicht möglich ist, sondern weil Sie normalerweise versuchen, das Falsche zu erreichen.

Die meiste Zeit versuchen die Leute, einen Stacktrace in, sagen wir, außergewöhnlichen Umständen zu bekommen, wie wenn eine Ausnahme abgefangen wird, ein Assert fehlschlägt oder – am schlimmsten und falschsten von allen – wenn Sie eine fatale “Ausnahme” oder ein Signal wie a erhalten Segmentierungsverletzung.

In Anbetracht des letzten Problems erfordern die meisten APIs, dass Sie Speicher explizit zuweisen oder dies intern tun. Wenn Sie dies in dem fragilen Zustand tun, in dem sich Ihr Programm möglicherweise derzeit befindet, kann dies die Dinge tatsächlich noch schlimmer machen. Der Absturzbericht (oder Coredump) spiegelt beispielsweise nicht die tatsächliche Ursache des Problems wider, sondern Ihren fehlgeschlagenen Versuch, es zu beheben).

Ich nehme an, Sie versuchen, diese fatale Fehlerbehandlung zu erreichen, da die meisten Leute dies zu versuchen scheinen, wenn es darum geht, einen Stacktrace zu erhalten. Wenn ja, würde ich mich auf den Debugger (während der Entwicklung) verlassen und den Prozess Coredump in der Produktion (oder Minidump unter Windows) lassen. Zusammen mit der richtigen Symbolverwaltung sollten Sie keine Probleme haben, die verursachende Anweisung nach dem Tod herauszufinden.

Question 5

Für Windows, CaptureStackBackTrace() ist auch eine Option, die weniger Vorbereitungscode auf der Benutzerseite erfordert als StackWalk64() tut. (Außerdem hatte ich für ein ähnliches Szenario CaptureStackBackTrace() funktionierte am Ende besser (zuverlässiger) als StackWalk64().)

Question 6

Sie sollten die verwenden Bibliothek abspulen.

unw_cursor_t cursor; unw_context_t uc;
unw_word_t ip, sp;
unw_getcontext(&uc);
unw_init_local(&cursor, &uc);
unsigned long a[100];
int ctr = 0;

while (unw_step(&cursor) > 0) {
  unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_IP, &ip);
  unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_SP, &sp);
  if (ctr >= 10) break;
  a[ctr++] = ip;
}

Ihr Ansatz würde auch gut funktionieren, es sei denn, Sie rufen von einer gemeinsam genutzten Bibliothek aus an.

Du kannst den … benutzen addr2line Befehl unter Linux, um die Quellfunktion / Zeilennummer des entsprechenden PCs zu erhalten.

Question 7

Es gibt keine plattformunabhängige Möglichkeit, dies zu tun.

Am ehesten können Sie den Code ohne Optimierungen ausführen. Auf diese Weise können Sie an den Prozess anhängen (mithilfe des visuellen C++-Debuggers oder GDB) und erhalten einen brauchbaren Stack-Trace.

Question 8

Solaris hat die Stapel Befehl, der auch in Linux kopiert wurde.