在Linux中打印函数调用堆栈(一)

在编写Java程序时,Exception类的printStacktrace()可以打印异常堆栈,这个小工具极大的提高了调试效率;虽然不是一个好习惯,却很实用。习惯了Java编程,很希望 C/C++里也有这样的小工具可以帮助调试程序. 经过几天查找,发现其实每个系统都提供了打印调用堆栈的函数;这些函数是系统相关,这里仅以Linux下的函数作说明. Linux中共提供了三个函数用于打印调用堆栈:

/*
 * 函数说明: 取得当前函数的调用堆栈
 * 参数:
 *     buffer:用于存储函数地址的数组
 *     size:buffer数组的长度
 * 返回值:
 *      存储到数组中的函数个数
 */
int backtrace(void **buffer, int size);

/*
 *
 * 函数说明:将一组函数地址转换为字符串
 * 参数:
 *      buffer: 经由backtrace得到的函数地址
 *      size: buffer数组的长度
 * 返回值:
 *       函数在系统中对应用字符串
 */
char **backtrace_symbols(void *const *buffer, int size);

/*
 * 函数说明:将一组函数地址转换为字符串
 * 参数:
 *      buffer: 经由backtrace得到的函数地址
 *      size: buffer数组的长度
 *      fd: 输出结果文件描述符
 */
void backtrace_symbols_fd(void *const *buffer, int size, int fd);

示例程序:

#include <execinfo.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

void myfunc3(void)
{
    int j, nptrs;
    #define SIZE 100
    void *buffer[100];
    char **strings;

    nptrs = backtrace(buffer, SIZE);
    printf("backtrace() returned %d addresses\n", nptrs);

    backtrace_symbols_fd(buffer, nptrs, STDOUT_FILENO);
}

void myfunc(void)
{
    myfunc3();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    myfunc();
    return 0;
}

程序运行结果:

[dma@bp860-10 ~]$ g++ -rdynamic t.cpp -o t #这里的参数 -rdynamic 是必须

[dma@bp860-10 ~]$ ./t
backtrace() returned 5 addresses
./t(_Z7myfunc3v+0x1c)[0x4008c4]
./t(_Z6myfuncv+0x9)[0x4008f9]
./t(main+0x14)[0x400910] /lib64/tls/libc.so.6(__libc_start_main+0xdb)[0x3f37c1c40b]
./t(__gxx_personality_v0+0x3a)[0x40081a]
[dma@bp860-10 ~]$

虽然现在的程序可以输出函数调用的堆栈,但是函数多了一些前缀,比如:./t(_Z7myfunc3v+0x1c);这个问题可以通过c++fileter这个工具来解决:

[dma@bp860-10 ~]$ ./t | c++filt
./t(myfunc3()+0x1c)[0x4008c4]
./t(myfunc()+0x9)[0x4008f9]
./t(main+0x14)[0x400910] /lib64/tls/libc.so.6(__libc_start_main+0xdb)[0x3f37c1c40b]
./t(__gxx_personality_v0+0x3a)[0x40081a]
backtrace() returned 5 addresses

(未完,待续:C++ ABI: 应用程序二进制接口)

Written on December 16, 2012