iOS崩溃异常处理(NSUncaughtExceptionHandler)

简介:

利用NSSetUncaughtExceptionHandler可以用来处理异常崩溃。崩溃报告系统会用NSSetUncaughtExceptionHandler方法设置全局的异常处理器,第三方crash收集平台Bugly和友盟等都是基于这个原理实现的。

详解:

NSSetUncaughtExceptionHandler

NSSetUncaughtExceptionHandler是苹果官方提供的一个C函数,NSSetUncaughtExceptionHandler接收的参数是一个函数指针,该函数需要我们实现。当程序发生异常崩溃时,该函数会得到调用,所以我们对于异常的处理都是写在这个函数里。但是他无法处理内存访问错误、重复释放等错误,因为这些错误发送的SIGNAL。所以需要处理这些SIGNAL,所以我们还要设置处理SIGNAL的函数。

针对NSSetUncaughtExceptionHandle的异常处理

我们只需要在App启动时候(AppDelegate中)调用NSSetUncaughtExceptionHandler就好了,并传入我们自己写好的HandleException函数(C语言):

NSSetUncaughtExceptionHandler(&HandleException);

当系统抛出NSException的时候,因为我们已经将自己的HandleException函数传给系统作为UncaughtExceptionHandler了,所以这时系统就会调用我们的函数,并将这个Exception作为参数传给我们定义的函数:

void uncaughtExceptionHandler(NSException * exception){

    //获取系统当前时间,(注:用[NSDate date]直接获取的是格林尼治时间,有时差)

    NSDateFormatter *formatter =[[NSDateFormatter alloc] init];

    [formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"];

    NSString *crashTime = [formatter stringFromDate:[NSDate date]];

    [formatter setDateFormat:@"HH-mm-ss"];

    NSString *crashTimeStr = [formatter stringFromDate:[NSDate date]];

    [formatter setDateFormat:@"yyyyMMdd"];

    NSString *crashDate = [formatter stringFromDate:[NSDate date]];

    //异常的堆栈信息

    NSArray *stackArray = [exception callStackSymbols];

    //出现异常的原因

    NSString *reason = [exception reason];

    //异常名称

    NSString *name = [exception name];

    //拼接错误信息

    NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"CrashTime: %@\nException reason: %@\nException name: %@\nException call stack:%@\n", crashTime, name, reason, stackArray];

    //把错误信息保存到本地文件,设置errorLogPath路径下

    //并且经试验,此方法写入本地文件有效。

    NSString *errorLogPath = [NSString stringWithFormat:@"%@/CrashLogs/%@/", NSDocumentsDirectory(), crashDate];

    NSFileManager *manager = [NSFileManager defaultManager];

    if (![manager fileExistsAtPath:errorLogPath]) {

        [manager createDirectoryAtPath:errorLogPath withIntermediateDirectories:true attributes:nil error:nil];

    }

    errorLogPath = [errorLogPath stringByAppendingFormat:@"%@.log",crashTimeStr];

    NSError *error = nil;

    NSLog(@"%@", errorLogPath);

    BOOL isSuccess = [exceptionInfo writeToFile:errorLogPath atomically:YES encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];

    if (!isSuccess) {

        NSLog(@"将crash信息保存到本地失败: %@", error.userInfo);

    }

}

针对void (*signal(int, void (*)(int)))(int)的异常 处理

void (*signal(int, void (*)(int)))(int)也是iOS SDK提供的函数,该函数接受两个参数,一个int型:代表SIGNAL的类型

第二个参数也是一个函数指针,和NSSetUncaughtExceptionHandler的一样,该函数需要我们实现。当程序发生异常崩溃时,该函数会得到调用。

首先在- (BOOL)application:(UIApplication *)applicationdidFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions方法中调用InstallUncaughtExceptionHandler()初始化,可以看到其中包含刚介绍的两个C函数:NSSetUncaughtExceptionHandler和void (*signal(int, void (*)(int)))(int),这两个就是设置拦截异常的函数

void InstallUncaughtExceptionHandler(void) {

    NSSetUncaughtExceptionHandler(&HandleException);

    //注册程序由于abort()函数调用发生的程序中止信号

    signal(SIGABRT, SignalHandler);

    //注册程序由于非法指令产生的程序中止信号

    signal(SIGILL, SignalHandler);

    //注册程序由于无效内存的引用导致的程序中止信号

    signal(SIGSEGV, SignalHandler);

    //注册程序由于浮点数异常导致的程序中止信号

    signal(SIGFPE, SignalHandler);

    //注册程序由于内存地址未对齐导致的程序中止信号

    signal(SIGBUS, SignalHandler);

    //程序通过端口发送消息失败导致的程序中止信号

    signal(SIGPIPE, SignalHandler);

}

可以看到对于系统抛出的NSException类型的异常这里是用HandleException函数来处理的,对于系统发出的SIGNAL这里是用SignalHandler函数来处理的,这里对6种信号(SIGABRT-程序中止命令中止信号、SIGILL--程序非法指令信号、SIGSEGV--程序无效内存中止信号、SIGFPE--程序浮点异常信号、SIGBUS--程序内存字节未对齐中止信号、SIGPIPE--程序Socket发送失败中止信号)设置了处理函数,其他信号在没有处理函数的情况下,程序可以指定两种行为:忽略这个信号SIG_IGN或者用默认的处理函数SIG_DFL,下面是这两个函数的具体实现:

void SignalHandler(int signal){

    // 递增的一个全局计数器,很快很安全,防止并发数太大

    int32_t exceptionCount = OSAtomicIncrement32(&UncaughtExceptionCount);

    if (exceptionCount > UncaughtExceptionMaximum){

        return;

    }

    // 获取堆栈信息的数组

    NSArray *callStack = [UncaughtExceptionHandler backtrace];

    // 将堆栈信息放入exception的userInfo中

    NSMutableDictionary *userInfo = [NSMutableDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithInt:signal]

                                                                      forKey:UncaughtExceptionHandlerSignalKey];

    [userInfo setObject:callStack forKey:UncaughtExceptionHandlerAddressesKey];

    //将signal包装成exception

    NSException *exp = [NSException exceptionWithName:UncaughtExceptionHandlerSignalExceptionName

                                              reason:[NSString stringWithFormat:@"Signal %d was raised.", signal]

                                            userInfo:userInfo];

    //将exception传入handleException方法中处理

    [[[UncaughtExceptionHandler alloc] init] performSelectorOnMainThread:@selector(handleException:)

                                                              withObject:exp

                                                          waitUntilDone:YES];

}

通过这两个函数可知,他们都是对接收到的exception或signal进行了一些处理之后,最后都转由UncaughtExceptionHandler类的- (void)handleException:(NSException *)exception方法来处理

处理异常:

- (void)handleException:(NSException *)exception{

    [self validateAndSaveCriticalApplicationData];

    UIAlertView *alert =

    [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"处理异常"

                              message:[NSString stringWithFormat:@"你可以继续,但应用程序可能不稳定.\n\n调试细节如下:\n%@\n%@",[exception reason],[[exception userInfo] objectForKey:UncaughtExceptionHandlerAddressesKey]]

                              delegate:self

                    cancelButtonTitle:@"离开"

                    otherButtonTitles:@"继续", nil];

    [alert show];


    //当接收到异常处理消息时,让程序开始runloop,防止程序死亡

    CFRunLoopRef runLoop = CFRunLoopGetCurrent();

    CFArrayRef allModes = CFRunLoopCopyAllModes(runLoop);

    while (!dismissed) {

        for (NSString *mode in (__bridge NSArray *)allModes){

            CFRunLoopRunInMode((CFStringRef)mode, 0.001, false);

        }

    }


    //当点击弹出视图的Cancel按钮哦,会将isDimissed设置为YES,上边的循环就会跳出,以下代码才会执行

    CFRelease(allModes);

    //此处将异常重新转交系统处理,即程序会在用户点击弹出视图的Cancel按钮时Crash退出

    NSSetUncaughtExceptionHandler(NULL);

    signal(SIGABRT, SIG_DFL);

    signal(SIGILL, SIG_DFL);

    signal(SIGSEGV, SIG_DFL);

    signal(SIGFPE, SIG_DFL);

    signal(SIGBUS, SIG_DFL);

    signal(SIGPIPE, SIG_DFL);


    if ([[exception name] isEqual:UncaughtExceptionHandlerSignalExceptionName]){

        kill(getpid(), [[[exception userInfo] objectForKey:UncaughtExceptionHandlerSignalKey] intValue]);

    }else{

        [exception raise];

    }

}

在- (void)handleException:(NSException *)exception方法中,先是用弹窗提示用户错误并显示错误信息,然后让程序开始runloop,防止程序死亡,根据用户的选择来确定是否终止runloop。这种方式会更加友好。

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