使用 backtrace 获得 Linxu 函数调用栈

一、源码

使用 backtrace 获得 Linux 函数调用栈

源码来自：man backtrace

#include <execinfo.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

void myfunc3(void)
{
    int j, nptrs;
#define SIZE 100
    void *buffer[100];
    char **strings;

    nptrs = backtrace(buffer, SIZE);
    printf("backtrace() returned %d addresses\n", nptrs);

    /* The call backtrace_symbols_fd(buffer, nptrs, STDOUT_FILENO)
       would produce similar output to the following: */

    strings = backtrace_symbols(buffer, nptrs);
    if (strings == NULL) {
        perror("backtrace_symbols");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    for (j = 0; j < nptrs; j++)
        printf("%s\n", strings[j]);

    free(strings);
}

/* "static" means don't export the symbol... */
static void myfunc2(void)
{
    myfunc3();
}

void myfunc(int ncalls)
{
    if (ncalls > 1)
        myfunc(ncalls - 1);
    else
        myfunc2();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "%s num-calls\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    myfunc(atoi(argv[1]));
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

二、函数地址

编译并运行，只能看得函数地址：

$ gcc main.c 
$ ./a.out 3
backtrace() returned 8 addresses
./a.out() [0x400844]
./a.out() [0x400912]
./a.out() [0x40093a]
./a.out() [0x400933]
./a.out() [0x400933]
./a.out() [0x400996]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0) [0x7f1eee52f830]
./a.out() [0x400749]

三、函数名称

尝试修改编译参数，然后运行，可以看得函数名称，但看不到行号：

$ gcc -rdynamic main.c 
$ ./a.out 3
backtrace() returned 8 addresses
./a.out(myfunc3+0x2e) [0x400af4]
./a.out() [0x400bc2]
./a.out(myfunc+0x25) [0x400bea]
./a.out(myfunc+0x1e) [0x400be3]
./a.out(myfunc+0x1e) [0x400be3]
./a.out(main+0x59) [0x400c46]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0) [0x7fbfad119830]
./a.out(_start+0x29) [0x4009f9]

四、函数源文件和行号

尝试通过 addr2line 试图源文件名和行号，但依旧看不到：

$ addr2line 0x400af4 -e ./a.out -f
myfunc3
??:?

修改编译参数，添加调试信息，再次尝试，可以看到：

$ gcc -rdynamic main.c -g
$ ./a.out 3
backtrace() returned 8 addresses
./a.out(myfunc3+0x2e) [0x400af4]
./a.out() [0x400bc2]
./a.out(myfunc+0x25) [0x400bea]
./a.out(myfunc+0x1e) [0x400be3]
./a.out(myfunc+0x1e) [0x400be3]
./a.out(main+0x59) [0x400c46]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0) [0x7f7ce2c62830]
./a.out(_start+0x29) [0x4009f9]
likui@likui:~/dev/demo/trace$ addr2line 0x400af4 -e ./a.out -f
myfunc3
/home/likui/dev/demo/trace/main.c:13

五、例外：static 函数

但如果执行如下命令，会发现看不到 myfunc2 的信息。因为没有导出该函数符号。

$ ./a.out 2
backtrace() returned 7 addresses
./a.out(myfunc3+0x2e) [0x400af4]
./a.out() [0x400bc2]
./a.out(myfunc+0x25) [0x400bea]
./a.out(myfunc+0x1e) [0x400be3]
./a.out(main+0x59) [0x400c46]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0) [0x7f745daea830]
./a.out(_start+0x29) [0x4009f9]

参考

1. 利用backtrace和backtrace_symbols打印函数的调用关系：http://blog.csdn.net/wind19/article/details/6105617

2. 栈调用关系跟踪：http://blog.chinaunix.net/uid-24774106-id-3457205.html

3. 高效获得Linux函数调用栈/backtrace的方法：http://blog.csdn.net/littlefang/article/details/42295803