如何定位Obj-C野指针随机Crash(一)：先提高野指针Crash率

最新推荐文章于 2024-08-07 23:10:47 发布
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本文探讨了Objective-C中野指针导致的Crash问题，尤其是objc_msgSend栈的常见情况。作者提出通过提高测试时的Crash率来暴露隐藏的错误，分析了野指针Crash的随机性，并详细介绍了如何通过模拟内存破坏来实现必现Crash的方法，以解决部分野指针问题。文章最后鼓励开发者积极面对和解决此类问题，分享经验。


陈其锋，腾讯软件开发工程师，主要负责iOS平台音视频功能开发，热衷于移动开发，以及各类APP体验。


是的，你没有看错，现在要说的就是提高Crash率！

欲让其灭亡先让其疯狂，我们当然不是人为制造Crash，准确地说，是使隐藏的随机性Crash暴露出来，提高测试时的Crash率，从而降低版本发布后的Crash率。

写C、C++代码的同学应该都清楚，Crash最多的原因通常有两种，一种是多线程，一种是野指针。这两种Crash都带随机性，而且这两种Crash有相当一部分都很难区分，甚至大量的Crash只有系统栈，如果不能根据日志重现，几乎是无解，让人非常蛋疼。

本文主要讨论的方向是Obj-C的野指针。Obj-C的野指针最常见的一种栈是objc_msgSend，从Bugly上报的Crash数据来看，objc_msgSend的量占了五分之一，这其中大多数是Obj-C野指针。当然也有相当多的Obj-C野指针不是这种表现，所以野指针的Crash体量非常惊人。

为什么Obj-C野指针的Crash那么多？

我们有这么多自动化和人工测试流程，而且还有几轮的灰度过程，其实很多Crash场景都应该已经覆盖到了，但随机性意味着，测试的时候它没有问题，等用户用了才有问题，这种情况该怎么办？！


我觉得关键在于它的随机性，随机性问题我初略地分为两类：

第一类是跑不进出错的逻辑，执行不到出错的代码，这种可以提高测试场景覆盖度来解决。
第二类是跑

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04-21 3749
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09-19
<think> 嗯，用户遇到了一个编程中常见的致命错误：SIGSEGV（段错误），具体表现为试图访问空指针（addr 0x0）。这个错误在C/C++等底层语言中很典型，用户提供的引用[1]正好用cpp代码演示了经典场景：解引用空指针。 用户明确表示需要解决方法而非示例说明，说明ta可能已经理解了错误原因但缺乏排查思路。根据经验，SIGSEGV的根源往往隐藏在代码逻辑中，需要系统性排查。考虑到用户能提供详细的错误码（SEGV_MAPERR）和内存地址（0x0），ta应该有一定开发经验，但可能不熟悉内存调试工具。 准备从三个层面展开解决方案：首先是代码静态检查（空指针/野指针防护），其次是动态检测工具（ASan/Valgrind），最后是内存分析（core dump）。特别强调addr 0x0这个关键线索——在Linux系统中这几乎可以锁定空指针访问问题。 注意到引用[2][3]提到tid和进程名，推测用户可能在Android环境遇到此错误（tid提示HeapTaskDaemon线程）。虽然用户没说明平台，但需要补充Android特有的调试方法（NDK堆栈解析、logcat过滤），这可能是用户没意识到的关键点。 用户没有提供具体代码上下文，所以解决方案需保持通用性。强调“空指针防护”时特意选用不同语言的示例（C++的nullptr检查/Java的NPE预防），覆盖更广的使用场景。最后用相关问题引导用户补充关键信息（如平台类型），这样能提供更精准的帮助。 </think> `Fatal signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x0`错误的根本原因是**程序试图访问非法内存地址**（特别是空指针 `0x0`）。以下是通过引用和通用实践总结的解决方法： --- ### 一、核心原因与排查步骤 1. **空指针解引用**（最常见） ```cpp int *ptr = nullptr; *ptr = 10; // 访问 addr 0x0 → SIGSEGV [^1] ``` **修复方法**： - 检查指针初始化（避免 `nullptr`/`NULL`） - 添加空指针校验：`if (ptr != nullptr) { ... }` 2. **野指针或已释放内存** ```cpp int *ptr = new int(5); delete ptr; *ptr = 10; // 访问无效地址 → SIGSEGV [^2] ``` **修复方法**： - 释放指针后立即置空：`delete ptr; ptr = nullptr;` - 使用智能指针（如 `std::shared_ptr`） 3. **栈或堆内存越界** ```c int arr[5]; arr[10] = 100; // 越界访问 → 可能破坏内存结构 ``` **排查工具**： - **AddressSanitizer (ASan)**：编译时添加 `-fsanitize=address` - **Valgrind**：运行 `valgrind --tool=memcheck ./your_program` --- ### 二、通用解决流程 1. **获取完整堆栈信息** - Linux：使用 `gdb` 加载 coredump 文件 ```bash gdb ./your_program core.dump (gdb) bt full # 查看完整调用栈 ``` - Android：通过 `logcat` 过滤错误线程的堆栈 [^3] 2. **分析 `fault addr`** - `addr 0x0` → 空指针 - `addr 0x10` → 可能为对象成员访问偏移（如 `this=nullptr` 时访问成员变量） 3. **代码审查重点** - 指针初始化和生命周期管理 - 多线程共享资源的锁机制 - 第三方库的兼容性（如 JNI 调用或 Native 库） --- ### 三、Android 平台特殊处理 若出现在 Android NDK 开发中： 1. **检查 JNI 代码** - 确保 `JNIEnv*` 和 `jobject` 未跨线程使用 - 验证本地引用是否及时释放（`DeleteLocalRef`） ```java // Java 调用 Native 方法可能导致空指针 native void processData(long nativePtr); // 若 nativePtr 为 0 → SIGSEGV ``` 2. **定位 Native 崩溃** - 使用 `ndk-stack` 解析 tombstone： ```bash ndk-stack -sym ./obj/local/armeabi-v7a -dump tombstone_00 ``` --- ### 四、预防措施 | 措施 | 说明 | |---------------------|----------------------------------------------------------------------| | **静态代码分析** | 使用 Clang-Tidy、Cppcheck 检测潜在空指针 | | **单元测试覆盖** | 针对指针操作添加边界测试用例 | | **启用安全特性** | C++ 中使用 `-Wnon-virtual-dtor -Wdelete-non-virtual-dtor` 编译警告 | | **内存调试工具** | ASan、Valgrind 集成到 CI/CD 流程 | > 💡 **关键提示**：当 `fault addr` 为 `0x0` 时，优先检查**函数返回值未判空**、**对象未初始化**或 **JNI 句柄无效**等问题 [^1][^3]。
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