使用Backtrace函数打印调用栈 - Debug居家必备

glibc提供了backtrace这个库函数,可以用来打印call stack。比如我们可以在程序中注册常见的一些signal,比如SIGSEGMENT, SIGPIPE,然后在这些信号的回调函数中,利用backtrace打印出call stack,这样debug就非常的方便。 
backtrace的使用很简单,使用man手册中的Example代码即可,例如:
 
 1 #include <execinfo.h>   

 2 #include <stdio.h>

 3 #include <string.h>

 4 #include <stdlib.h>

 5 #include <errno.h>

 6 

 7 #define SIZE        100

 8 

 9 void dump_stack()

10 {

11     int btnum = 0;

12     void *btbuf[SIZE];

13     char **btstrings = NULL;

14     int i;

15 

16     /* Get backtrace */

17     btnum = backtrace(btbuf, SIZE);

18     btstrings = backtrace_symbols(btbuf, btnum);

19     if (btstrings == NULL) {

20         printf("Backtrace failed: %d:%s\n", errno, strerror(errno));

21     } else {

22         printf("Backtraces, total %d items\n", btnum);

23         for (i = 0; i < btnum; i++)

24             printf("%s\n", btstrings[i]);

25 

26         free(btstrings);

27     }

28 }

29 

30 void start_working()

31 {

32     printf("Start working...\n");

33     dump_stack();

34 }

35 

36 int main()

37 {

38     printf("Start backtracing...\n");

39     start_working();

40     return 0;

41 }

 

首先用backtrace,最多生成100层的call stack。然后用backtrace_symbols将backtrace返回的一堆地址翻译成函数名称。backtrace的返回值是具体生成了多少层的call stack,填充的btbuf是一个void *的数组,里面每个element都是一个void *,其实就是一个地址。 
backtrace_symbols生成的字符串都是malloc出来的,但是不要最后一个一个的free,因为backtrace_symbols是根据backtrace给出的call stack层数,一次性的malloc出来一块内存来存放结果字符串的,所以,像上面代码一样,只需要在最后,free backtrace_symbols的返回指针就OK了。这一点backtrace的manual中也是特别提到的。
 
此外需要注意的是,使用backtrace来获取调用栈信息,在编译的时候需要加入:-rdynamic,这个option是传递给linker的,linker会将symbol放到.dydym table中,这样backtrace_symbols才能获取到地址对应的symbol。所以即使是使用了-g来编译程序,如果不使用-rdynamic的话,backtrace_symbols也找不到地址对应的symbol。这是backtrace系列函数的一个缺陷。不过有了地址也算是一个很大帮助了,毕竟可以使用gdb来找到对应的symbol。

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