在Linux与Windows上获取当前堆栈信息的方法

Windows  /  管理员 发布于 5年前   395

在编写稳定可靠的软件服务时经常用到输出堆栈信息，以便用户/开发者获取准确的运行信息。常用在日志输出，错误报告，异常检测。

在Linux有比较简便的函数获取堆栈信息：

#include <stdio.h>#include <execinfo.h>#include <signal.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>void handler(int sig) { void *array[5]; size_t size; // get void*'s for all entries on the stack size = backtrace(array, 5); // print out all the frames to stderr fprintf(stderr, "Error: signal %d:\n", sig); char** msgs = backtrace_symbols(array, size); for(int i=1;i<size && msgs[i];++i) printf("[%d] %s\n", i, msgs[i]); exit(1);}void baz() { int *foo = (int*)-1; // make a bad pointer printf("%d\n", *foo);  // causes segfault}void bar() { baz(); }void foo() { bar(); }int main(int argc, char **argv) { signal(SIGSEGV, handler); // install our handler foo(); // this will call foo, bar, and baz. baz segfaults.}

以上代码从参考的stackoverflow中稍作修改而来。核心就是backtrace与backtrace_symbols两个函数。

Windows下推荐用StackWalker这个开源代码，支持X86，AMD64，IA64。

如果你需要一个最简的代码，那么下面是我抽取出来的代码，明显比Linux要复杂一些。（Win的很多功能实现起来要复杂一些，当然也有很多功能实现要比Linux简单很多。）

我会做一些讲解，在后面。

#include "stdafx.h"#include <Windows.h>#include <iostream>#include <DbgHelp.h>#include <TlHelp32.h>using namespace std;HANDLE ph;void baz(){ int* v = 0; *v = 0;}void bar(){ baz();}void foo(){ __try {  bar(); } __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {  auto sire = SymInitialize(ph, 0, FALSE);  sire = SymSetOptions(SymGetOptions() | SYMOPT_LOAD_LINES | SYMOPT_FAIL_CRITICAL_ERRORS);  CONTEXT ctx = { 0 };  ctx.ContextFlags = CONTEXT_FULL;  RtlCaptureContext(&ctx);  STACKFRAME64 sf = { 0 }; #ifdef _M_IX86 // ignore IA64  auto imageType = IMAGE_FILE_MACHINE_I386;  sf.AddrPC.Offset = ctx.Eip;  sf.AddrPC.Mode = AddrModeFlat;  sf.AddrFrame.Offset = ctx.Ebp;  sf.AddrFrame.Mode = AddrModeFlat;  sf.AddrStack.Offset = ctx.Esp;  sf.AddrStack.Mode = AddrModeFlat; #elif _M_X64  auto imageType = IMAGE_FILE_MACHINE_AMD64;  sf.AddrPC.Offset = ctx.Rip;  sf.AddrPC.Mode = AddrModeFlat;  sf.AddrFrame.Offset = ctx.Rsp;  sf.AddrFrame.Mode = AddrModeFlat;  sf.AddrStack.Offset = ctx.Rsp;  sf.AddrStack.Mode = AddrModeFlat; #endif  MODULEENTRY32 me;  auto snap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPMODULE, GetCurrentProcessId());  auto info = Module32First(snap, &me);  while (info) {   auto dw = SymLoadModule64(ph, 0, me.szExePath, me.szModule, (DWORD64)me.modBaseAddr, me.modBaseSize);   if (!Module32Next(snap, &me))break;  }  CloseHandle(snap);  auto thread = GetCurrentThread();  PIMAGEHLP_SYMBOL64 sym = (IMAGEHLP_SYMBOL64 *)malloc(sizeof(IMAGEHLP_SYMBOL64) + 100);  if (!sym)   return;  memset(sym, 0, sizeof(IMAGEHLP_SYMBOL64) + 100);  sym->SizeOfStruct = sizeof(IMAGEHLP_SYMBOL64);  sym->MaxNameLength = 100;  IMAGEHLP_LINE64 line = { 0 };  line.SizeOfStruct = sizeof(line);  for (;;) {   auto result = StackWalk(imageType, ph, thread, &sf, &ctx, 0, SymFunctionTableAccess64, SymGetModuleBase64, 0);   if (result) {    DWORD64 offset = 0;    DWORD offset_for_line = 0;    CHAR und_fullname[100];    if (sf.AddrPC.Offset != 0) {     if (SymGetSymFromAddr64(ph, sf.AddrPC.Offset, &offset, sym)) {      UnDecorateSymbolName(sym->Name, und_fullname, 100, UNDNAME_COMPLETE);      cout << und_fullname;     }     if (SymGetLineFromAddr64(ph, sf.AddrPC.Offset, &offset_for_line, &line)) {      cout << " " << line.FileName << "(" << line.LineNumber << ")";     }     cout << endl;    }   }   else    break;  }  SymCleanup(ph); }}int main(){ ph = GetCurrentProcess(); foo(); return 0;}

编译请链接dbghelp.lib

核心就是StackWalk与SymGetSymFromAddr64，SymGetLineFromAddr64。

StackWalk用于获取下一层堆栈。

SymGetSymFromAddr64用于获取当前函数名。

SymGetLineFromAddr64用于获取函数所在文件及行号。

为了这三个函数正常工作，还要初始化符号相关功能（SymInitialize），取得当前线程描述表（RtlCaptureContext），加载用到的模块（SymLoadModule64）。

用到了<DbgHelp.h> <TlHelp32.h>这两个头文件。

上面代码执行后会在控制台输出堆栈信息。

这篇在Linux与Windows上获取当前堆栈信息的方法就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。