C 语言中如何捕获堆栈跟踪？

2024-03-27 14:31:48

C语言中捕获堆栈跟踪的指南

在软件开发中，捕获堆栈跟踪至关重要，因为它提供了导致错误或异常的函数调用序列的详细视图。本文将探讨如何在C语言中实现这一目标，重点介绍适用于Windows和*nix系统的技术。

Windows

SetUnhandledExceptionFilter() 函数

SetUnhandledExceptionFilter() 函数允许你安装一个异常处理程序，当未处理的异常发生时会被调用。在处理程序中，你可以使用 GetThreadContext() 函数检索当前线程的堆栈帧，然后使用 StackWalk64() 函数获取堆栈跟踪。

DebugBreak() 函数

DebugBreak() 函数触发一个调试器断点，让你可以使用调试器检查堆栈跟踪。

Unix/Linux

gdb调试器

使用gdb调试器，你可以附加到正在运行的进程，并使用 "bt" 命令打印堆栈跟踪。

backtrace() 函数

backtrace() 函数获取当前线程的堆栈跟踪。它在 glibc 库中提供，需要在编译时使用 -rdynamic 选项启用。

示例：Windows XP

以下代码示例演示了如何在Windows XP中使用 SetUnhandledExceptionFilter() 函数捕获堆栈跟踪：

#include <windows.h>

LONG WINAPI ExceptionHandler(struct _EXCEPTION_POINTERS *ExceptionInfo)
{
    CONTEXT Context;
    STACKFRAME64 StackFrame;

    Context.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
    RtlCaptureContext(&Context);

    StackFrame.AddrPC.Offset = Context.Eip;
    StackFrame.AddrPC.Mode = AddrModeFlat;
    StackFrame.AddrFrame.Offset = Context.Ebp;
    StackFrame.AddrFrame.Mode = AddrModeFlat;

    while (StackWalk64(IMAGE_FILE_MACHINE_I386, GetCurrentProcess(), GetCurrentThread(), &StackFrame, &Context, NULL, NULL, NULL, NULL))
    {
        printf("Function: %s\n", StackFrame.FuncTableEntry);
        printf("File: %s\n", StackFrame.FileName);
        printf("Line: %d\n\n", StackFrame.LineNumber);
    }

    return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
}

int main()
{
    SetUnhandledExceptionFilter(ExceptionHandler);

    // 代码引发未处理的异常

    return 0;
}