Android-jni(6)-常见错误异常
NDK异常信息一般有三个要素：
- 信号
- 调用栈信息
- 寄存器信息
比如一下是一个空指针的错误信息：
A/libc: Fatal signal 11 (SIGSEGV), code 1, fault addr 0x0 in tid 31286 (shixin.ndkdemo)
I/crash_dump32: obtaining output fd from tombstoned
I//system/bin/tombstoned: received crash request for pid 31286
I/crash_dump32: performing dump of process 31286 (target tid = 31286)
A/DEBUG: *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
A/DEBUG: Build fingerprint: 'google/sdk_gphone_x86/generic_x86:8.0.0/OSR1.170901.056/4497355:userdebug/dev-keys'
A/DEBUG: Revision: '0'
A/DEBUG: ABI: 'x86'
A/DEBUG: pid: 31286, tid: 31286, name: shixin.ndkdemo >>> shixin.ndkdemo <<<
A/DEBUG: signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x0
A/DEBUG: Cause: null pointer dereference
A/DEBUG: eax 9014fe0c ebx 9014fe0c ecx 00000000 edx afd29310
A/DEBUG: esi 90484b65 edi bfa41468
A/DEBUG: xcs 00000073 xds 0000007b xes 0000007b xfs 0000003b xss 0000007b
A/DEBUG: eip 9010fc94 ebp bfa41278 esp bfa41230 flags 00010286
A/DEBUG: backtrace:
A/DEBUG: #00 pc 00008c94 /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/lib/x86/libmy_native_lib.so (_Z9crashNullv+36)
A/DEBUG: #01 pc 00008dda /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/lib/x86/libmy_native_lib.so (Java_shixin_ndkdemo_MainActivity_testCrash+42)
A/DEBUG: #02 pc 000086f8 /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/oat/x86/base.odex (offset 0x8000)
A/DEBUG: #03 pc 00059fff [anon:libc_malloc:afd00000]
A/DEBUG: #04 pc 0008ef27 /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
A/DEBUG: #05 pc 8bc3b28f
A/DEBUG: #06 pc 80c1c541
A/DEBUG: #07 pc 0d3fffff /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
E//system/bin/tombstoned: Tombstone written to: /data/tombstones//tombstone_00
对应的三个要素：
- 信号：这里的signal 11 (SIGSEGV)，每个错误信息有对应的值，比如这个是11
- 调用栈：
//堆栈
A/DEBUG: backtrace:
//错误起始地址依次往下
A/DEBUG: #00 pc 00008c94 /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/lib/x86/libmy_native_lib.so (_Z9crashNullv+36)
A/DEBUG: #01 pc 00008dda /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/lib/x86/libmy_native_lib.so (Java_shixin_ndkdemo_MainActivity_testCrash+42)
A/DEBUG: #02 pc 000086f8 /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/oat/x86/base.odex (offset 0x8000)
A/DEBUG: #03 pc 00059fff [anon:libc_malloc:afd00000]
A/DEBUG: #04 pc 0008ef27 /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
A/DEBUG: #05 pc 8bc3b28f
A/DEBUG: #06 pc 80c1c541
A/DEBUG: #07 pc 0d3fffff /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
- 寄存器信息：
//空指针引用错误原因，很多时候没有这个
A/DEBUG: Cause: null pointer dereference
//寄存器信息地址
A/DEBUG: eax 9014fe0c ebx 9014fe0c ecx 00000000 edx afd29310
A/DEBUG: esi 90484b65 edi bfa41468
A/DEBUG: xcs 00000073 xds 0000007b xes 0000007b xfs 0000003b xss 0000007b
A/DEBUG: eip 9010fc94 ebp bfa41278 esp bfa41230 flags 00010286
接下来记录下常见的异常：
一. 空指针：
说明：
- 指针引用不能访问地址
- 指针为空
空指针是很容易出现的一种bug，但是它也很容易被发现和修复。比如以下代码就会报空指针：
- 操作不能访问地址：
/**
* 空指针
*/
void crashNull() {
//0为其实地址，是不可读写的，会立即崩溃
int *p = 0;
*p = 1;
LOGE("p:%d", *p);
}
- 空指针访问：
/**
* 空指针
*/
void crashNull() {
int *p = NULL;
*p = 1;
LOGE("p:%d", *p);
}
运行崩溃,异常日志:
A/libc: Fatal signal 11 (SIGSEGV), code 1, fault addr 0x0 in tid 31286 (shixin.ndkdemo)
I/crash_dump32: obtaining output fd from tombstoned
I//system/bin/tombstoned: received crash request for pid 31286
I/crash_dump32: performing dump of process 31286 (target tid = 31286)
A/DEBUG: *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
A/DEBUG: Build fingerprint: 'google/sdk_gphone_x86/generic_x86:8.0.0/OSR1.170901.056/4497355:userdebug/dev-keys'
A/DEBUG: Revision: '0'
A/DEBUG: ABI: 'x86'
A/DEBUG: pid: 31286, tid: 31286, name: shixin.ndkdemo >>> shixin.ndkdemo <<<
A/DEBUG: signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x0
A/DEBUG: Cause: null pointer dereference
A/DEBUG: eax 9014fe0c ebx 9014fe0c ecx 00000000 edx afd29310
A/DEBUG: esi 90484b65 edi bfa41468
A/DEBUG: xcs 00000073 xds 0000007b xes 0000007b xfs 0000003b xss 0000007b
A/DEBUG: eip 9010fc94 ebp bfa41278 esp bfa41230 flags 00010286
A/DEBUG: backtrace:
A/DEBUG: #00 pc 00008c94 /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/lib/x86/libmy_native_lib.so (_Z9crashNullv+36)
A/DEBUG: #01 pc 00008dda /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/lib/x86/libmy_native_lib.so (Java_shixin_ndkdemo_MainActivity_testCrash+42)
A/DEBUG: #02 pc 000086f8 /data/app/shixin.ndkdemo-1hGHzLT4mUe7NO7XJcyfdg==/oat/x86/base.odex (offset 0x8000)
A/DEBUG: #03 pc 00059fff [anon:libc_malloc:afd00000]
A/DEBUG: #04 pc 0008ef27 /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
A/DEBUG: #05 pc 8bc3b28f
A/DEBUG: #06 pc 80c1c541
A/DEBUG: #07 pc 0d3fffff /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
E//system/bin/tombstoned: Tombstone written to: /data/tombstones//tombstone_00
解决方案：使用前加非空判断
//判断不为空再进行执行
if (!*p == NULL) {
*p = 1;
LOGE("p:%d", *p);
}
注意：该解决方案针对与指针为空的情况，如果指针是第一种不能访问地址，那么判空也是不行的，不过第一种我想大家也很容易就能发现
二. 野指针:
说明：
指针指向无效地址：
- 如果该地址是不可读不可写，那么立马会遇到crash（内核给进程发送错误信息SIGSEGV）
- 如果该指针的地址可写，那么可能等一会才会出现崩溃(其他指针修改了这一块地址)，这时候查看调用栈和野指针所在代码部分可能根本没有关联。
/**
* 野指针
*/
void wildPointer() {
//开始没有初始化
int *p;
//中途使用
*p = 1;
}
这种情况不会立马crash，但是是很不安全的，说不定在之后某一时刻就崩溃了
解决方案：
- 指针变量一定要初始化，特别是结构体或类中的成员变量的指针
- 使用完后，在不用的情况，尽量执为NULL(如果别的地方也有指针指向这段内存就不好解决)
例如：
int o;
//初始化,指向给o的地址
int *p = &o;
//中途使用赋值，就是给o赋值了
*p = 1;
LOGE("o:%d", *p);
//用完后指向NULL
*p = NULL;
注意： 野指针造成的内存破坏，很难发现，一般需要专业内存检测工具，才能发现这一类的bug
三. 数组越界
说明：
数组越界和野指针有点像，访问了其他地址，如果访问地址是不可读写的，那么立马会Crash(内核给进程发送错误信号SIGSEGV)，如果是可读写的地址，修改了该地址内存，造成内存破坏，那么有可能等会在别的地方发生Crash。
解决方案:
- 所有数组遍历的循环，都要加上越界判断
- 用下标访问数组的时候，要判断是否越界
- 通过代码分析工具可以发现绝大部分数组越界问题
int data[10];
//越界赋值，先判断下size
int sizeData = sizeof(data);
for (int i = 0; i < 17; ++i) {
if (sizeData <= 17) {
data[i] = 666;
}
}
LOGE("data[11]:%d", data[11]);
PS：在笔者四处查询，貌似不同的编译器对此问题也有的有处理，会报错等，C++也有运行时报错的情况(有的也说不报错，尴尬)。不管它怎么，自己使用的时候一定要注意判断下，数组越界这个需要重视，因为内存连续的原因，如果一越界了，那么很有可能就将这个数组之后定义的一个变量值给修改了。
四. 内存泄漏
说明：
c与c++没有像java那样自动回收的GC机制，所以使用完需要手动释放，如果没有释放，就造成内存泄漏。
比如：
jstring str = env->NewStringUTF("哈哈哈哈");
if (str == NULL) {
LOGE("str is null");
return;
}
const char *stringChar = env->GetStringUTFChars(str, 0);
LOGE("str:%s", stringChar);
解决方案：
- 用完后进行释放
例如：
jstring str = env->NewStringUTF("哈哈哈哈");
if (str == NULL) {
LOGE("str is null");
return;
}
const char *stringChar = env->GetStringUTFChars(str, 0);
LOGE("str:%s", stringChar);
//用完后进行释放
env->DeleteLocalRef(str);
env->ReleaseStringUTFChars(str,stringChar);
五. 堆栈溢出
说明：
与java的堆栈溢出异常一样，jni中一样有堆栈溢出异常，比如超过堆大小，或超过栈深度时候爆出。
解决方案：
- 对于堆溢出，在做好释放操作，只要做好避免内存泄漏，合理分配内存使用，一般不会出，现在堆大小还是挺大的
- 对于栈溢出，做递归的时候重复调用方法的时候，考虑好栈的深度，适时的做好切换操作，避免栈溢出
六. 格式化参数错误
- 需要格式化参数类型的时候，有可能出现错误
比如：
int b=0;
LOGE("b:%s", b);
异常日志和空指针挺像的
A/libc: Fatal signal 11 (SIGSEGV), code 1, fault addr 0x1 in tid 4406 (shixin.ndkdemo)
I/crash_dump32: obtaining output fd from tombstoned
I//system/bin/tombstoned: received crash request for pid 4406
I/crash_dump32: performing dump of process 4406 (target tid = 4406)
A/DEBUG: *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
A/DEBUG: Build fingerprint: 'google/sdk_gphone_x86/generic_x86:8.0.0/OSR1.170901.056/4497355:userdebug/dev-keys'
A/DEBUG: Revision: '0'
A/DEBUG: ABI: 'x86'
A/DEBUG: pid: 4406, tid: 4406, name: shixin.ndkdemo >>> shixin.ndkdemo <<<
A/DEBUG: signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x1
A/DEBUG: Cause: null pointer dereference
解决方案
- 在书写输出格式和参数时，要做到参数个数和类型都要与输出格式一致。
- 在GCC的编译选项中加入-wformat，让GCC在编译时检测出此类错误。
六. 除以0
分母为0的这种情况，会很快Crash，一般都是在实际运行环境中还有可能出现，所以编码习惯的时候应该尽量习惯性去判断下
示例代码：
/**
* 除以0
*/
void zeroDiv() {
int a = 1;
int b = a / 0; //整数除以0，产生SIGFPE信号，导致Crash
LOGE("b:%d", b);
}
崩溃日志：
A/libc: Fatal signal 8 (SIGFPE), code 1, fault addr 0x8ff0ef12 in tid 3804 (shixin.ndkdemo)
I/crash_dump32: obtaining output fd from tombstoned
I//system/bin/tombstoned: received crash request for pid 3804
I/crash_dump32: performing dump of process 3804 (target tid = 3804)
A/DEBUG: *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
A/DEBUG: Build fingerprint: 'google/sdk_gphone_x86/generic_x86:8.0.0/OSR1.170901.056/4497355:userdebug/dev-keys'
A/DEBUG: Revision: '0'
A/DEBUG: ABI: 'x86'
A/DEBUG: pid: 3804, tid: 3804, name: shixin.ndkdemo >>> shixin.ndkdemo <<<
A/DEBUG: signal 8 (SIGFPE), code 1 (FPE_INTDIV), fault addr 0x8ff0ef12
A/DEBUG: eax 00000001 ebx 00000001 ecx 00000004 edx 00000000
A/DEBUG: esi 8ff48171 edi 00000000
A/DEBUG: xcs 00000073 xds 0000007b xes 0000007b xfs 0000003b xss 0000007b
A/DEBUG: eip 8ff0ef12 ebp bfa41278 esp bfa41230 flags 00010246
A/DEBUG: backtrace:
A/DEBUG: #00 pc 00008f12 /data/app/shixin.ndkdemo-QvqFUNT_8-bffRNbIoelFQ==/lib/x86/libmy_native_lib.so (_Z7zeroDivv+66)
A/DEBUG: #01 pc 00008f7a /data/app/shixin.ndkdemo-QvqFUNT_8-bffRNbIoelFQ==/lib/x86/libmy_native_lib.so (Java_shixin_ndkdemo_MainActivity_testCrash+42)
A/DEBUG: #02 pc 000096f8 /data/app/shixin.ndkdemo-QvqFUNT_8-bffRNbIoelFQ==/oat/x86/base.odex (offset 0x9000)
A/DEBUG: #03 pc 00059fff [anon:libc_malloc:afd00000]
A/DEBUG: #04 pc 00052727 /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
A/DEBUG: #05 pc 8bc3b28f
A/DEBUG: #06 pc 80c1c541
A/DEBUG: #07 pc 0d3fffff /dev/ashmem/dalvik-main space (region space) (deleted)
解决方案
- 在有除法的时候，判断下分母为0的情况
例如：
int a = 1;
//将分母给拿出来判断，运行时很可能是某个计算值
int c = 0;
int b;
if (c != 0) {
//判断下
b = a / c;
} else {
b = a;
}
LOGE("b:%d", b);
感谢(http://www.droidsec.cn/常见android-native崩溃及错误原因/)，这位作者总结的很好，学习了。