linux SIGSEGV 信号捕捉，保证发生段错误后程序不崩溃
在linux中编程的时候 有时候 try catch 可能满足不了我们的需求。因为碰到类似数组越界 ，非法内存访问之类的 ，这样的错误无法捕获。下面我们介绍一种使用捕获信号实现的异常 用来保证诸如段错误之类的错误发生时程序不会崩溃，而是跳过代码继续执行。首先我们来看看发生段错误之后系统的处理。
发生段错误后系统会抛出 SIGSEGV 信号 ，之后 调用默认的信号处理函数 ，产生core文件 ，然后关闭程序 。
那有没有一种办法可以保证程序不会死掉呢，当然是有的 。首先我们想到的是 截获改信号，调用自己的信号处理函数 。
让我们来看看signal 这个函数 。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//信号处理函数
void recvSignal(int sig)
{
printf("received signal %d !!!\n",sig);
}
int main(int argc,char** argv)
{
//给信号注册一个处理函数
signal(SIGSEGV, recvSignal);
int* s = 0;
(*s) = 1;
//以上两句用来产生 一个 传说中的段错误
while(1)
{
sleep(1);
printf("sleep 1 \n");
}
return 0;
}
编译运行 一直打印收到信号 11 （SIGSEGV），为什么呢 ，
上面代码给SIGSEGV 这个信号注册了一个处理函数 ，替代了系统默认的产生core文件的处理函数 ，当错误发生后 ，系统 发送 SIGSEGV ，然后 中断了程序 跳到 recvSignal 处理函数中去 ，处理完成后 ，再跳回来错误发生的地方 ，然后继续产生错误 ，继续发送 SIGSEGV 信号 ...
使用 setjmp 和longjmp 尝试跳过错误堆栈
#include #include
#include
#include
#include
#include
jmp_buf env;
//信号处理函数
void recvSignal(int sig)
{
printf("received signal %d !!!\n",sig);
longjmp(env,1);
}
int main(int argc,char** argv)
{
//保存一下上下文
int r = setjmp(env);
if( r == 0)
{
//初次执行 ，那么可以执行 可能会发生错误的代码
//给信号注册一个处理函数
signal(SIGSEGV, recvSignal);
printf("excute this code!!");
int* s = 0;
(*s) = 1;
}
else
{
//是由longjmp 跳转回来的
printf("jump this code !!");
}
while(1)
{
sleep(1);
printf("sleep 1 \n");
}
return 0;
}
编译 ，执行 产生 SIGSEGV 信号 ，然后在信号函数 里边跳转 到 int r = setjmp(env); 这一行 ，之后 直接略过了 可能发生错误的这段代码 ,跳转生效，可是这种方式还有一个bug，我们看看下面的代码
#include
#include
#include
#include
#include
jmp_buf env;
//信号处理函数
void recvSignal(int sig)
{
printf("received signal %d !!!\n",sig);
longjmp(env,1);
}
int main(int argc,char** argv)
{
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
//保存一下上下文
int r = setjmp(env);
if( r == 0)
{
//初次执行 ，那么可以执行 可能会发生错误的代码
//给信号注册一个处理函数
signal(SIGSEGV, recvSignal);
printf("excute this code!!");
int* s = 0;
(*s) = 1;
}
else
{
//是由longjmp 跳转回来的
printf("jump this code !!");
}
sleep(5);
}
while(1)
{
sleep(1);
printf("sleep 1 \n");
}
return 0;
}
当for循环第二次执行的时候 ，程序依然产生了 SIGSEGV，系统仍然调用了默认的处理函数产生了core文件 ，分析下原因 上面我们说过“进入到信号处理函数之后 这个信号会被 阻塞（block） 直到信号处理函数返回”，在进入到信号处理函数之后 ，这个时候 系统阻塞了 SIGSEGV 这个信号 ，当跳回到 int r = setjmp(env); 这行代码的时候 SIGSEGV 信号依然是阻塞的 ，那以后 再给他绑定信号处理函数 自然没有作用 。
好在系统给我们提供了int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savesigs);和 void siglongjmp(sigjmp_buf env, int val);这两个函数 ，这两个函数 和上面的 int setjmp(jmp_buf env); void longjmp(jmp_buf env, int val); 大同小异 ，唯一的不同 是sigsetjmp 函数 多了 一个参数 ，savesigs，查看这函数的说明可以知道 ，当 savesigs 不为 0时，会保存当前的信号屏蔽表 (signal mask)，然后在使用siglongjmp 跳转的时候 会恢复 线程的 屏蔽表。
于是我们把上面的代码修改 后如下：
#include
#include
#include
#include
#include
// jmp_buf env;
//信号处理函数
void recvSignal(int sig)
{
printf("received signal %d !!!\n",sig);
siglongjmp(env,1);
}
int main(int argc,char** argv)
{
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
//保存一下上下文
int r = sigsetjmp(env,1);
if( r == 0)
{
//初次执行 ，那么可以执行 可能会发生错误的代码
//给信号注册一个处理函数
signal(SIGSEGV, recvSignal);
printf("excute this code!!");
int* s = 0;
(*s) = 1;
}
else
{
//是由longjmp 跳转回来的
printf("jump this code !!");
}
sleep(5);
}
while(1)
{
sleep(1);
printf("sleep 1 \n");
}
return 0;
}
编译后 运行 。按照我们的需求 第二次进入for循环时， 发生段错误后程序不会死掉 ，而是会跳过这段代码了继续往下走 。下面我做了一个简单的封装 ，在错误发生时，我打印出了 错误信息 ，然后跳过错误的代码
/*
** file name CException.h
*/
#ifndef _CEXCEPTION_H_
#define _CEXCEPTION_H_
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
typedef struct Except_frame
{
jmp_buf env;
int flag;
void clear()
{
flag = 0;
bzero(env,sizeof(env));
}
bool isDef()
{
return flag;
}
Except_frame()
{
clear();
}
}Except_frame;
extern Except_frame* except_stack;
extern void errorDump();
extern void recvSignal(int sig);
Except_frame* except_stack = new Except_frame;
void errorDump()
{
const int maxLevel = 200;
void* buffer[maxLevel];
int level = backtrace(buffer, maxLevel);
const int SIZE_T = 1024;
char cmd[SIZE_T] = "addr2line -C -f -e ";
char* prog = cmd + strlen(cmd);
readlink("/proc/self/exe", prog, sizeof(cmd) - (prog-cmd)-1);
FILE* fp = popen(cmd, "w");
if (!fp)
{
perror("popen");
return;
}
for (int i = 0; i < level; ++i)
{
fprintf(fp, "%p\n", buffer[i]);
}
fclose(fp);
}
void recvSignal(int sig)
{
printf("received signal %d !!!\n",sig);
errorDump();
siglongjmp(except_stack->env,1);
}
#define TRY \
except_stack->flag = sigsetjmp(except_stack->env,1);\
if(!except_stack->isDef()) \
{ \
signal(SIGSEGV,recvSignal); \
printf("start use TRY\n");
#define END_TRY \
}\
else\
{\
except_stack->clear();\
}\
printf("stop use TRY\n");
#define RETURN_NULL \
} \
else \
{ \
except_stack->clear();\
}\
return NULL;
#define RETURN_PARAM { \
except_stack->clear();\
}\
return x;
#define EXIT_ZERO \
}\
else \
{ \
except_stack->clear();\
}\
exit(0);
#endif
另外建一个文件 ，#include "CException.h"
int main(int argc,char** argv)
{
//可以如下使用
TRY
int*s = 0;
(int*s) = 1;
END_TRY
//使用这两个宏包含可能发生的错误代码 ，当然可以根据需求 使用
//RETURN_NULL
//RETURN_PARAM(0)
//EXIT_ZERO 这三个宏
return 0;
}
这个时候我们就能使用TRY 和 END_TRY,RETURM_NULL,RETURN_PARAM(param) 来实现程序发生段错误后跳过错误代码继续运行了 ，不过此代码仅限于单线程使用