如何让 backtrace()/backtrace_symbols() 打印函数名？答案

【问题标题】：How to make backtrace()/backtrace_symbols() print the function names?如何让 backtrace()/backtrace_symbols() 打印函数名？
【发布时间】：2011-10-19 13:32:49
【问题描述】：

Linux 特定的backtrace() 和backtrace_symbols() 允许您生成程序的调用跟踪。但是，它只打印函数地址，而不是我的程序的名称。我怎样才能让他们也打印函数名称？我试过用-g 和-ggdb 编译程序。下面的测试用例只是打印这个：

回溯 ------------ ./a.out() [0x8048616] ./a.out() [0x8048623] /lib/libc.so.6(__libc_start_main+0xf3) [0x4a937413] ./a.out() [0x8048421] ----------------------

我希望前 2 项也显示函数名称，foo 和 main

代码：

#include <execinfo.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

static void full_write(int fd, const char *buf, size_t len)
{
        while (len > 0) {
                ssize_t ret = write(fd, buf, len);

                if ((ret == -1) && (errno != EINTR))
                        break;

                buf += (size_t) ret;
                len -= (size_t) ret;
        }
}

void print_backtrace(void)
{
        static const char start[] = "BACKTRACE ------------\n";
        static const char end[] = "----------------------\n";

        void *bt[1024];
        int bt_size;
        char **bt_syms;
        int i;

        bt_size = backtrace(bt, 1024);
        bt_syms = backtrace_symbols(bt, bt_size);
        full_write(STDERR_FILENO, start, strlen(start));
        for (i = 1; i < bt_size; i++) {
                size_t len = strlen(bt_syms[i]);
                full_write(STDERR_FILENO, bt_syms[i], len);
                full_write(STDERR_FILENO, "\n", 1);
        }
        full_write(STDERR_FILENO, end, strlen(end));
    free(bt_syms);
}
void foo()
{
    print_backtrace();
}

int main()
{
    foo();
    return 0;
}

【问题讨论】：

How to get more detailed backtrace 的可能重复项
顺便说一句，函数backtrace_symbols_fd 执行与backtrace_symbols() 相同的操作，但生成的字符串会立即写入文件描述符fd。
我已经详细测试了几种方法：stackoverflow.com/questions/3899870/print-call-stack-in-c-or-c/…
由于 backtrace() 的第二个参数指定了第一个（man 3 backtrace）指定的缓冲区中可以存储的最大地址数，因此此处的值 1024 是不必要的慷慨。值 20 应该很好，并且当 bt_size == 20 时打印可能截断的警告是一种很好的做法。

标签： c linux debugging backtrace

【解决方案1】：

符号取自动态符号表；您需要将-rdynamic 选项设置为gcc，这使它向链接器传递一个标志，以确保所有符号都放置在表中。

（参见GCC manual 的Link Options 页面，和/或glibc manual 的Backtraces 页面。）

【讨论】：

但这不适用于静态符号。 @Nemo 提到的libunwind 适用于静态函数。
在 CMake 项目中，它被错误地设置为 ADD_COMPILE_OPTIONS(-rdynamic)。相反，它必须是 ADD_LINK_OPTIONS(-rdynamic) 或等效的才能具有所需的行为。
对于那些使用 cmake 的人来说更好：SET (CMAKE_ENABLE_EXPORTS TRUE)。这会设置 -rdynamic 链接器标志。

【解决方案2】：

使用addr2line command 将可执行地址映射到源代码文件名+行号。提供-f 选项以获取函数名称。

或者，试试libunwind。

【讨论】：

addr2 行很好，因为它在输出中包含文件名和行号，但是一旦加载器执行重定位，它就会失败。
...和 ASLR 重定位比以往任何时候都更常见。
@ErwanLegrand：在 ASLR 之前，我认为重定位是可预测的，addr2line 即使对于共享对象中的地址也能可靠地工作（？）但是，在现代平台上，您需要知道实际的加载地址可重定位对象甚至原则上都要做这个操作。
我无法确定在 ASLR 之前它的运行情况如何。如今，它仅适用于“常规”可执行文件中的代码，而对于 DSO 和 PIE（位置独立可执行文件）中的代码则失败。幸运的是，libunwind 似乎适用于所有这些。
我忘记了这个讨论。我当时不知道的 Libbacktrace 是一个更好的选择。（见我的新答案。）

【解决方案3】：

Ian Lance Taylor 出色的 Libbacktrace 解决了这个问题。它处理堆栈展开并支持普通 ELF 符号和 DWARF 调试符号。

Libbacktrace 不需要导出所有符号，这会很丑陋，ASLR 不会破坏它。

Libbacktrace 最初是 GCC 发行版的一部分。现在，可以在 Github 上找到独立版本：

https://github.com/ianlancetaylor/libbacktrace

【讨论】：

【解决方案4】：

顶部的答案有一个错误如果 ret == -1 并且 errno 是 EINTER 你应该再试一次，但不要把 ret 算作复制（如果您不喜欢它，就不打算为此注册帐户）

static void full_write(int fd, const char *buf, size_t len)
{
        while (len > 0) {
                ssize_t ret = write(fd, buf, len);

                if ((ret == -1) {
                        if (errno != EINTR))
                                break;
                        //else
                        continue;
                }
                buf += (size_t) ret;
                len -= (size_t) ret;
        }
}

【讨论】：

【解决方案5】：

提升回溯

非常方便，因为它可以同时打印：

未修改的 C++ 函数名称
行号

自动为您服务。

使用总结：

#define BOOST_STACKTRACE_USE_ADDR2LINE
#include <boost/stacktrace.hpp>

std::cout << boost::stacktrace::stacktrace() << std::endl;

我在print call stack in C or C++提供了一个最小的可运行示例和许多其他方法

【讨论】：

问题被标记为 [c]，而不是 [c++]。