Question

我目前正在寻找一种在Windows下从C代码（无C ++）获取回溯信息的方法。

我正在构建一个跨平台的C库，带有引用计数内存管理。它还有一个集成的内存调试器，提供有关内存错误的信息（XEOS C Foundation Library）。

发生故障时，将启动调试器，提供有关故障的信息以及所涉及的内存记录。

enter image description here

在Linux或Mac OS X上，我可以查找execinfo.h以使用backtrace功能，因此我可以显示有关内存故障的其他信息。

我在Windows上寻找同样的东西。

我在Stack Overflow上看过 How can one grab a stack trace in C? 。我不想使用第三方库，因此CaptureStackBackTrace或StackWalk函数看起来不错。

唯一的问题是我只是不知道如何使用它们，即使使用Microsoft文档。

我不习惯Windows编程，因为我通常使用POSIX兼容系统。

对这些功能有什么解释，也许是一些例子？

修改

我现在正在考虑使用CaptureStackBackTrace中的DbgHelp.lib函数，因为似乎开销有点少......

这是我到目前为止所尝试的内容：

unsigned int   i;
void         * stack[ 100 ];
unsigned short frames;
SYMBOL_INFO    symbol;
HANDLE         process;

process = GetCurrentProcess();

SymInitialize( process, NULL, TRUE );

frames = CaptureStackBackTrace( 0, 100, stack, NULL );

for( i = 0; i < frames; i++ )
{
    SymFromAddr( process, ( DWORD64 )( stack[ i ] ), 0, &symbol );

    printf( "%s\n", symbol.Name );
}

我只是变得垃圾。我想我应该使用除SymFromAddr以外的其他东西。

Answer 1

好吧，现在我明白了。：）

问题出在SYMBOL_INFO结构中。它需要在堆上分配，为符号名称保留空间，并正确初始化。

这是最终的代码：

void printStack( void );
void printStack( void )
{
     unsigned int   i;
     void         * stack[ 100 ];
     unsigned short frames;
     SYMBOL_INFO  * symbol;
     HANDLE         process;

     process = GetCurrentProcess();

     SymInitialize( process, NULL, TRUE );

     frames               = CaptureStackBackTrace( 0, 100, stack, NULL );
     symbol               = ( SYMBOL_INFO * )calloc( sizeof( SYMBOL_INFO ) + 256 * sizeof( char ), 1 );
     symbol->MaxNameLen   = 255;
     symbol->SizeOfStruct = sizeof( SYMBOL_INFO );

     for( i = 0; i < frames; i++ )
     {
         SymFromAddr( process, ( DWORD64 )( stack[ i ] ), 0, symbol );

         printf( "%i: %s - 0x%0X\n", frames - i - 1, symbol->Name, symbol->Address );
     }

     free( symbol );
}

输出是：

6: printStack - 0xD2430
5: wmain - 0xD28F0
4: __tmainCRTStartup - 0xE5010
3: wmainCRTStartup - 0xE4FF0
2: BaseThreadInitThunk - 0x75BE3665
1: RtlInitializeExceptionChain - 0x770F9D0F
0: RtlInitializeExceptionChain - 0x770F9D0F

Answer 2

这是我的超低保真替代方案，用于从C ++ Builder应用程序中读取堆栈。当代码崩溃并将堆栈放入cs数组时，此代码在进程内执行。

    int cslev = 0;
    void* cs[300];
    void* it = <ebp at time of crash>;
    void* rm[2];
    while(it && cslev<300)
    {
            /* Could just memcpy instead of ReadProcessMemory, but who knows if 
               the stack's valid? If  it's invalid, memcpy could cause an AV, which is
               pretty much exactly what we don't want
            */
            err=ReadProcessMemory(GetCurrentProcess(),it,(LPVOID)rm,sizeof(rm),NULL);
            if(!err)
                    break;
            it=rm[0];
            cs[cslev++]=(void*)rm[1];
    }

更新

一旦我有了堆栈，我就会把它翻译成名字。我通过交叉引用C ++ Builder输出的.map文件来完成此操作。使用来自另一个编译器的映射文件可以完成同样的事情，尽管格式有些不同。以下代码适用于C ++ Builder映射。这又是非常低的fi，可能不是规范的MS做事方式，但它适用于我的情况。以下代码不会提供给最终用户。

char linbuf[300];
char *pars;
unsigned long coff,lngth,csect;
unsigned long thisa,sect;
char *fns[300];
unsigned int maxs[300];
FILE *map;

map = fopen(mapname, "r");
if (!map)
{
    ...Add error handling for missing map...
}

do
{
    fgets(linbuf,300,map);
} while (!strstr(linbuf,"CODE"));
csect=strtoul(linbuf,&pars,16); /* Find out code segment number */
pars++; /* Skip colon */
coff=strtoul(pars,&pars,16); /* Find out code offset */
lngth=strtoul(pars,NULL,16); /* Find out code length */
do
{
    fgets(linbuf,300,map);
} while (!strstr(linbuf,"Publics by Name"));

for(lop=0;lop!=cslev;lop++)
{
    fns[lop] = NULL;
    maxs[lop] = 0;
}
do
{
    fgets(linbuf,300,map);
    sect=strtoul(linbuf,&pars,16);
    if(sect!=csect)
        continue;
    pars++;
    thisa=strtoul(pars,&pars,16);
    for(lop=0;lop!=cslev;lop++)
    {
        if(cs[lop]<coff || cs[lop]>coff+lngth)
            continue;
        if(thisa<cs[lop]-coff && thisa>maxs[lop])
        {
            maxs[lop]=thisa;
            while(*pars==' ')
                pars++;
            fns[lop] = fnsbuf+(100*lop);
            fnlen = strlen(pars);
            if (fnlen>100)
                fnlen = 100;
            strncpy(fns[lop], pars, 99);
            fns[lop][fnlen-1]='\0';
        }
    }
} while (!feof(map));
fclose(map);

运行此代码后，fns数组包含.map文件中最匹配的函数。

在我的情况下，我实际上有一个调用堆栈，它是由提交给PHP脚本的第一段代码生成的 - 我使用一段PHP代替上面的C代码。第一个位解析映射文件（同样，这适用于C ++ Builder映射，但可以很容易地适应其他映射文件格式）：

            $file = fopen($mapdir.$app."-".$appversion.".map","r");
            if (!$file)
                    ... Error handling for missing map ...
            do
            {
                    $mapline = fgets($file);
            } while (!strstr($mapline,"CODE"));
            $tokens = split("[[:space:]\:]", $mapline);
            $codeseg = $tokens[1];
            $codestart = intval($tokens[2],16);
            $codelen = intval($tokens[3],16);
            do
            {
                    $mapline = fgets($file);
            } while (!strstr($mapline,"Publics by Value"));
            fgets($file); // Blank
            $addrnum = 0;
            $lastaddr = 0;
            while (1)
            {
                    if (feof($file))
                            break;
                    $mapline = fgets($file);
                    $tokens = split("[[:space:]\:]", $mapline);
                    $thisseg = $tokens[1];
                    if ($thisseg!=$codeseg)
                            break;
                    $addrs[$addrnum] = intval($tokens[2],16);
                    if ($addrs[$addrnum]==$lastaddr)
                            continue;
                    $lastaddr = $addrs[$addrnum];
                    $funcs[$addrnum] = trim(substr($mapline, 16));
                    $addrnum++;
            }
            fclose($file);

然后该位将地址（在$rowaddr中）转换为给定函数（以及函数后的偏移量）：

                    $thisaddr = intval($rowaddr,16);
                    $thisaddr -= $codestart;
                    if ($thisaddr>=0 && $thisaddr<=$codelen)
                    {
                            for ($lop=0; $lop!=$addrnum; $lop++)
                                    if ($thisaddr<$addrs[$lop])
                                            break;
                    }
                    else
                            $lop = $addrnum;
                    if ($lop!=$addrnum)
                    {
                            $lop--;
                            $lines[$ix] = substr($line,0,13).$rowaddr." : ".$funcs[$lop]." (+".sprintf("%04X",$thisaddr-$addrs[$lop]).")";
                            $stack .= $rowaddr;
                    }
                    else
                    {
                            $lines[$ix] = substr($line,0,13).$rowaddr." : external";
                    }

Answer 3

@Jon Bright：你说“谁知道堆栈是否有效......”：有一种方法可以找到，因为堆栈地址是已知的。假设您当前线程中需要跟踪，当然：

    NT_TIB*     pTEB = GetTEB();
    UINT_PTR    ebp = GetEBPForStackTrace();
    HANDLE      hCurProc = ::GetCurrentProcess();

    while (
        ((ebp & 3) == 0) &&
        ebp + 2*sizeof(VOID*) < (UINT_PTR)pTEB->StackBase &&
        ebp >= (UINT_PTR)pTEB->StackLimit &&
        nAddresses < nTraceBuffers)
        {
        pTraces[nAddresses++]._EIP = ((UINT_PTR*)ebp)[1];
        ebp = ((UINT_PTR*)ebp)[0];
        }

我的“GetTEB（）”是来自NTDLL.DLL的NtCurrentTeb（） - 它不仅是当前MSDN中所述的Windows 7及更高版本。 MS推出了文档。它在那里待了很长时间。使用ThreadEnvironment Block（TEB），您不需要ReadProcessMemory（），因为您知道堆栈的下限和上限。我认为这是最快的方法。

使用MS编译器，GetEBPForStackTrace（）可以是

inline __declspec(naked) UINT_PTR GetEBPForStackTrace()
{
    __asm
        {
        mov eax, ebp
        ret
        }
}

是获取当前线程的EBP的简单方法（但只要是当前线程，就可以将任何有效的EBP传递给此循环）。

限制：这适用于Windows下的x86。

Win32 - 从C代码回溯

3 个答案: