android 调试堆栈整理

1. C++代码中打印堆栈

C++也是支持异常处理的，异常处理库中，已经包含了获取backtrace的接口，Android也是利用这个接口来打印堆栈信息的。在Android的C++中，已经集成了一个工具类CallStack，在libutils.so中。使用方法：

 #include
 ...
 CallStack stack;
 stack.update();
 stack.dump();

使用方式比较简单。目前Andoid4.2版本已经将相关信息解析的很到位，符号表查找，demangle，偏移位置校正都做好了。

PS：此方法不适用NDK，或者是作者本人未找到在NDK下面使用CallStack的方法。

后续可下载所有的android源码，然后再NDK的工程中添加依赖

2. C代码中打印堆栈

C代码，尤其是底层C库，想要看到调用的堆栈信息，还是比较麻烦的。 CallStack肯定是不能用，一是因为其实C++写的，需要重新封装才能在C中使用，二是底层库反调上层库的函数，会造成链接器循环依赖而无法链接。不过也不是没有办法，可以通过android工具类CallStack实现中使用的unwind调用及符号解析函数来处理。

这里需要注意的是，为解决链接问题，最好使用dlopen方式，查找需要用到的接口再直接调用，这样会比较简单。如下为相关的实现代码，只需要在要打印的文件中插入此部分代码，然后调用getCallStack()即可，无需包含太多的头文件和修改Android.mk文件：

 #define MAX_DEPTH                       31
 #define MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH   800
 #define PATH "/system/lib/libcorkscrew.so"

 typedef ssize_t (*unwindFn)(backtrace_frame_t*, size_t, size_t);
 typedef void (*unwindSymbFn)(const backtrace_frame_t*, size_t, backtrace_symbol_t*);
 typedef void (*unwindSymbFreeFn)(backtrace_symbol_t*, size_t);

 static void *gHandle = NULL;

 static int getCallStack(void){
     ssize_t i = 0;
     ssize_t result = 0;
     ssize_t count;
     backtrace_frame_t mStack[MAX_DEPTH];
     backtrace_symbol_t symbols[MAX_DEPTH];

     unwindFn unwind_backtrace = NULL;
     unwindSymbFn get_backtrace_symbols = NULL;
     unwindSymbFreeFn free_backtrace_symbols = NULL;

     // open the so.
     if(gHandle == NULL) gHandle = dlopen(PATH, RTLD_NOW);

     // get the interface for unwind and symbol analyse
     if(gHandle != NULL) unwind_backtrace = (unwindFn)dlsym(gHandle, "unwind_backtrace");
     if(gHandle != NULL) get_backtrace_symbols = (unwindSymbFn)dlsym(gHandle, "get_backtrace_symbols");
     if(gHandle != NULL) free_backtrace_symbols = (unwindSymbFreeFn)dlsym(gHandle, "free_backtrace_symbols");

     if(!gHandle ||!unwind_backtrace ||!get_backtrace_symbols || !free_backtrace_symbols  ){
         ALOGE("Error! cannot get unwind info: handle:%p %p %p %p",
             gHandle, unwind_backtrace, get_backtrace_symbols, free_backtrace_symbols );
         return result;
     }

     count= unwind_backtrace(mStack, 1, MAX_DEPTH);
     get_backtrace_symbols(mStack, count, symbols);

     for (i = 0; i < count; i++) {
         char line[MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH];

         const char* mapName = symbols[i].map_name ? symbols[i].map_name : "";
         const char* symbolName =symbols[i].demangled_name ? symbols[i].demangled_name : symbols[i].symbol_name;
         size_t fieldWidth = (MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH - 80) / 2;

         if (symbolName) {
             uint32_t pc_offset = symbols[i].relative_pc - symbols[i].relative_symbol_addr;
             if (pc_offset) {
                 snprintf(line, MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH, "#%02d  pc %08x  %.*s (%.*s+%u)",
                         i, symbols[i].relative_pc, fieldWidth, mapName,
                         fieldWidth, symbolName, pc_offset);
             } else {
                 snprintf(line, MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH, "#%02d  pc %08x  %.*s (%.*s)",
                         i, symbols[i].relative_pc, fieldWidth, mapName,
                         fieldWidth, symbolName);
             }
         } else {
             snprintf(line, MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH, "#%02d  pc %08x  %.*s",
                     i, symbols[i].relative_pc, fieldWidth, mapName);
         }

         ALOGD("%s", line);
     }

     free_backtrace_symbols(symbols, count);

     return result;
 }

对sched_policy.c的堆栈调用分析如下,注意具体是否要打印，在哪里打印，还可以通过pid、uid、property等来控制一下，这样就不会被淹死在trace的汪洋大海中。

PS：该方法可用，但是不是线程安全的（async-signal-safe）；无法再signal的处理函数中使用。

3.glibc头文件"execinfo.h"中的backtrace、backtrace_symbols 接口。不适用于android，因为android适用的是bionic，而非glibc。

4. C函数打印调用栈

可以参考CallStack.cpp的实现，通过调用_Unwind_Backtrace完成。

PS：实现难度较大。