linux中追蹤函數(shù)backtrace調用堆棧

一般察看函數(shù)運行時堆棧的方法是使用GDB之類的外部調試器,但是,有些時候為了分析程序的BUG,(主要針對長時間運行程序的分析),在程序出錯時打印出函數(shù)的調用堆棧是非常有用的。

在頭文件"execinfo.h"中聲明了三個函數(shù)用于獲取當前線程的函數(shù)調用堆棧

Function: int backtrace(void **buffer,int size)

該函數(shù)用與獲取當前線程的調用堆棧,獲取的信息將會被存放在buffer中,它是一個指針列表。參數(shù) size 用來指定buffer中可以保存多少個void* 元素。函數(shù)返回值是實際獲取的指針個數(shù),最大不超過size大小

在buffer中的指針實際是從堆棧中獲取的返回地址,每一個堆?？蚣苡幸粋€返回地址

注意某些編譯器的優(yōu)化選項對獲取正確的調用堆棧有干擾,另外內聯(lián)函數(shù)沒有堆棧框架;刪除框架指針也會使無法正確解析堆棧內容

Function: char ** backtrace_symbols (void *const *buffer, int size)

backtrace_symbols將從backtrace函數(shù)獲取的信息轉化為一個字符串數(shù)組. 參數(shù)buffer應該是從backtrace函數(shù)獲取的數(shù)組指針,size是該數(shù)組中的元素個數(shù)(backtrace的返回值)? ?
? ?
函數(shù)返回值是一個指向字符串數(shù)組的指針,它的大小同buffer相同.每個字符串包含了一個相對于buffer中對應元素的可打印信息.它包括函數(shù)名，函數(shù)的偏移地址,和實際的返回地址

現(xiàn)在,只有使用ELF二進制格式的程序和苦衷才能獲取函數(shù)名稱和偏移地址.在其他系統(tǒng),只有16進制的返回地址能被獲取.另外,你可能需要傳遞相應的標志給鏈接器,以能支持函數(shù)名功能(比如,在使用GNU ld的系統(tǒng)中,你需要傳遞(-rdynamic))

該函數(shù)的返回值是通過malloc函數(shù)申請的空間,因此調用這必須使用free函數(shù)來釋放指針.

注意:如果不能為字符串獲取足夠的空間函數(shù)的返回值將會為NULL

Function:void backtrace_symbols_fd (void *const *buffer, int size, int fd)

backtrace_symbols_fd與backtrace_symbols 函數(shù)具有相同的功能,不同的是它不會給調用者返回字符串數(shù)組,而是將結果寫入文件描述符為fd的文件中,每個函數(shù)對應一行.它不需要調用malloc函數(shù),因此適用于有可能調用該函數(shù)會失敗的情況

下面的例子顯示了這三個函數(shù)的用法

#include
#include
#include

/* Obtain a backtrace and print it to stdout. */
void
print_trace (void)
{
void *array[10];
size_t size;
char **strings;
size_t i;

size = backtrace (array, 10);
strings = backtrace_symbols (array, size);

printf ("Obtained %zd stack frames./n", size);

for (i = 0; i < size; i++)
? ???printf ("%s/n", strings);

free (strings);
}

/* A dummy function to make the backtrace more interesting. */
void
dummy_function (void)
{
print_trace ();
}

int
main (void)
{
dummy_function ();
return 0;
}

備注:void *const *buffer -- buffer指向char類型的常量指針的指針(很是拗口)