在嵌入式Linux开发中，特别是复杂软件，多人协作开发时，当某人无意间写了一个代码bug导致程序崩溃，但又不知道崩溃的具体位置时，单纯靠走读代码，很难快速的定位问题。

本篇就来介绍一种方法，使用backtrace工具，来辅助定位程序崩溃的位置信息。

backtrace是 C/C++ 中用于获取程序调用栈信息的函数，借助backtrace可以排查崩溃并定位代码行号。

1 backtrace分析程序崩溃的原理

在linux系统中，运行程序若发生崩溃，会产生相应的信号，例如访问空指针会触发SIGSEGV(signum：11)。

这时可以使用signal函数来捕获这个信息，捕获信号后，支持自定义的handler函数进行一些处理。

在自定义的handler函数中，可以使用backtrace函数，来打印程序调用栈信息。

最后使用addr2line函数，将地址转换为可读的函数名和行号。

使用backtrace分析程序崩溃，需要在编译时使用 -g 选项生成的调试信息。

使用addr2line工具，将地址转换为可读的函数名和行号，实例如下：

addr2line -e 程序名 -f -C 0x400526
# 输出：
main
/path/to/main.c:42
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2 一些要用到的函数

2.1 signal

2.1.1 函数原型

在 C 和 C++ 中，signal 函数用于设置信号处理方式。

其原型定义在 <signal.h> 头文件中：

typedef void (*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
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参数说明：

  • int signum：信号编号(整数)，如：
  • SIGINT(2)：中断信号(Ctrl+C)
  • SIGSEGV(11)：段错误
  • SIGILL(4)：非法指令
  • SIGTERM(15)：终止信号
  • SIGFPE(8)：浮点异常
  • sighandler_t handler：信号处理函数指针，有三种取值：
  • 用户定义函数：void handler(int signum) 类型的函数
  • SIG_DFL：默认处理(如终止程序)
  • SIG_IGN：忽略该信号

返回值：

  • 成功：返回之前的信号处理函数指针
  • 失败：返回 SIG_ERR，并设置 errno(如 EINVAL 表示无效信号)
2.1.2 常见信号列表

signum

信号名称

默认行为

触发场景

1

SIGHUP

终止程序

终端连接断开(如 SSH 会话结束)，或用户登出时通知进程重新加载配置

2

SIGINT

终止程序(Ctrl+C)

用户在终端按下 Ctrl+C，请求中断当前进程

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