Трассировка стека отображения C ++ при исключении

Я хочу иметь способ сообщить трассировку стека пользователю, если выбрасывается исключение. Каков наилучший способ сделать это? Требуется ли огромное количество дополнительного кода?

Чтобы ответить на вопросы:

Я хотел бы, чтобы это было портативно, если возможно. Я хочу, чтобы информация всплывала, чтобы пользователь мог скопировать трассировку стека и отправить ее мне по электронной почте в случае возникновения ошибки.

Это зависит от того, какая платформа.

На GCC это довольно тривиально, см. Этот пост для более подробной информации.

В MSVC вы можете использовать библиотеку StackWalker, которая обрабатывает все базовые вызовы API, необходимые для Windows.

Вам нужно будет найти лучший способ интегрировать эту функциональность в ваше приложение, но объем кода, который вам нужно написать, должен быть минимальным.

Ответ Эндрю Гранта не помогает получить трассировку стека функции throwing , по крайней мере, в GCC, поскольку оператор throw не сохраняет текущую трассировку стека самостоятельно, а обработчик catch не будет иметь доступа к трассировке стека в эта точка больше.

Единственный способ - с помощью GCC - решить эту проблему - убедиться, что генерируется трассировка стека в точке инструкции throw, и сохраняется ее с объектом исключения.

Этот метод требует, конечно, чтобы каждый код, который выдает исключение, использовал этот конкретный класс Exception.

Обновление 11 июля 2017 года . Чтобы получить полезный код, взгляните на ответ cahit beyaz, который указывает на http://stacktrace.sourceforge.net - я еще не использовал его, но он выглядит многообещающе.

Если вы используете Boost 1.65 или выше, вы можете использовать boost :: stacktrace :

#include <boost/stacktrace.hpp>

// ... somewhere inside the bar(int) function that is called recursively:
std::cout << boost::stacktrace::stacktrace();

Unix: обратный след

Mac: обратная трассировка

Windows: CaptureBackTrace

Я хотел бы добавить стандартную библиотечную опцию (то есть кроссплатформенную), как генерировать трассировки исключений, которая стала доступна в C ++ 11 :

Используйте std::nested_exceptionиstd::throw_with_nested

Это не даст вам раскрутить стек, но, на мой взгляд, следующая лучшая вещь. Здесь и здесь в StackOverflow описывается , как вы можете получить обратную трассировку ваших исключений в вашем коде без необходимости в отладчике или громоздкой регистрации, просто написав соответствующий обработчик исключений, который будет перебрасывать вложенные исключения.

Так как вы можете сделать это с любым производным классом исключений, вы можете добавить много информации к такой обратной трассировке! Вы также можете взглянуть на мой MWE на GitHub , где обратная трассировка будет выглядеть примерно так:

Library API: Exception caught in function 'api_function'
Backtrace:
~/Git/mwe-cpp-exception/src/detail/Library.cpp:17 : library_function failed
~/Git/mwe-cpp-exception/src/detail/Library.cpp:13 : could not open file "nonexistent.txt"

AFAIK libunwind довольно портативен, и до сих пор я не нашел ничего более легкого в использовании.

Я рекомендую http://stacktrace.sourceforge.net/ проект. Он поддерживает Windows, Mac OS, а также Linux

Если вы используете C ++ и не хотите / не можете использовать Boost, вы можете распечатать обратную трассировку с выделенными именами, используя следующий код [ссылка на оригинальный сайт] .

Обратите внимание, что это решение специфично для Linux. Он использует функции GNU libc backtrace () / backtrace_symbols () (из execinfo.h) для получения обратных следов, а затем использует __cxa_demangle () (из cxxabi.h) для разборки имен символов обратных следов.

// stacktrace.h (c) 2008, Timo Bingmann from http://idlebox.net/
// published under the WTFPL v2.0

#ifndef _STACKTRACE_H_
#define _STACKTRACE_H_

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <execinfo.h>
#include <cxxabi.h>

/** Print a demangled stack backtrace of the caller function to FILE* out. */
static inline void print_stacktrace(FILE *out = stderr, unsigned int max_frames = 63)
{
    fprintf(out, "stack trace:\n");

    // storage array for stack trace address data
    void* addrlist[max_frames+1];

    // retrieve current stack addresses
    int addrlen = backtrace(addrlist, sizeof(addrlist) / sizeof(void*));

    if (addrlen == 0) {
    fprintf(out, "  <empty, possibly corrupt>\n");
    return;
    }

    // resolve addresses into strings containing "filename(function+address)",
    // this array must be free()-ed
    char** symbollist = backtrace_symbols(addrlist, addrlen);

    // allocate string which will be filled with the demangled function name
    size_t funcnamesize = 256;
    char* funcname = (char*)malloc(funcnamesize);

    // iterate over the returned symbol lines. skip the first, it is the
    // address of this function.
    for (int i = 1; i < addrlen; i++)
    {
    char *begin_name = 0, *begin_offset = 0, *end_offset = 0;

    // find parentheses and +address offset surrounding the mangled name:
    // ./module(function+0x15c) [0x8048a6d]
    for (char *p = symbollist[i]; *p; ++p)
    {
        if (*p == '(')
        begin_name = p;
        else if (*p == '+')
        begin_offset = p;
        else if (*p == ')' && begin_offset) {
        end_offset = p;
        break;
        }
    }

    if (begin_name && begin_offset && end_offset
        && begin_name < begin_offset)
    {
        *begin_name++ = '\0';
        *begin_offset++ = '\0';
        *end_offset = '\0';

        // mangled name is now in [begin_name, begin_offset) and caller
        // offset in [begin_offset, end_offset). now apply
        // __cxa_demangle():

        int status;
        char* ret = abi::__cxa_demangle(begin_name,
                        funcname, &funcnamesize, &status);
        if (status == 0) {
        funcname = ret; // use possibly realloc()-ed string
        fprintf(out, "  %s : %s+%s\n",
            symbollist[i], funcname, begin_offset);
        }
        else {
        // demangling failed. Output function name as a C function with
        // no arguments.
        fprintf(out, "  %s : %s()+%s\n",
            symbollist[i], begin_name, begin_offset);
        }
    }
    else
    {
        // couldn't parse the line? print the whole line.
        fprintf(out, "  %s\n", symbollist[i]);
    }
    }

    free(funcname);
    free(symbollist);
}

#endif // _STACKTRACE_H_

НТН!

на Linux с G ++ проверить эту библиотеку

https://sourceforge.net/projects/libcsdbg

это делает всю работу за вас

В Windows проверьте BugTrap . Его больше нет по исходной ссылке, но он все еще доступен в CodeProject.

У меня похожая проблема, и хотя мне нравится переносимость, мне нужна только поддержка gcc. В gcc доступны execinfo.h и обратные вызовы. Чтобы разобрать имена функций, у мистера Бингмана есть хороший фрагмент кода. Чтобы вывести обратную трассировку на исключение, я создаю исключение, которое печатает обратную трассировку в конструкторе. Если бы я ожидал, что это сработает с исключением, сгенерированным в библиотеке, может потребоваться перестройка / компоновка, чтобы использовалось исключение обратного отслеживания.

/******************************************
#Makefile with flags for printing backtrace with function names
# compile with symbols for backtrace
CXXFLAGS=-g
# add symbols to dynamic symbol table for backtrace
LDFLAGS=-rdynamic
turducken: turducken.cc
******************************************/

#include <cstdio>
#include <stdexcept>
#include <execinfo.h>
#include "stacktrace.h" /* https://panthema.net/2008/0901-stacktrace-demangled/ */

// simple exception that prints backtrace when constructed
class btoverflow_error: public std::overflow_error
{
    public:
    btoverflow_error( const std::string& arg ) :
        std::overflow_error( arg )
    {
        print_stacktrace();
    };
};


void chicken(void)
{
    throw btoverflow_error( "too big" );
}

void duck(void)
{
    chicken();
}

void turkey(void)
{
    duck();
}

int main( int argc, char *argv[])
{
    try
    {
        turkey();
    }
    catch( btoverflow_error e)
    {
        printf( "caught exception: %s\n", e.what() );
    }
}

Компиляция и запуск этого с помощью gcc 4.8.4 дает обратную трассировку с хорошо раскрученными именами функций C ++:

stack trace:
 ./turducken : btoverflow_error::btoverflow_error(std::string const&)+0x43
 ./turducken : chicken()+0x48
 ./turducken : duck()+0x9
 ./turducken : turkey()+0x9
 ./turducken : main()+0x15
 /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 : __libc_start_main()+0xf5
 ./turducken() [0x401629]

Поскольку стек уже разматывается при входе в блок catch, в моем случае решение состояло в том, чтобы не перехватывать определенные исключения, которые затем приводили к SIGABRT. В обработчике сигналов для SIGABRT я затем выполняю fork () и execl () либо gdb (в сборках отладки), либо стеком Google breakpads (в ​​сборках выпуска). Также я стараюсь использовать только безопасные функции обработчика сигналов.

GDB:

static const char BACKTRACE_START[] = "<2>--- backtrace of entire stack ---\n";
static const char BACKTRACE_STOP[] = "<2>--- backtrace finished ---\n";

static char *ltrim(char *s)
{
    while (' ' == *s) {
        s++;
    }
    return s;
}

void Backtracer::print()
{
    int child_pid = ::fork();
    if (child_pid == 0) {
        // redirect stdout to stderr
        ::dup2(2, 1);

        // create buffer for parent pid (2+16+1 spaces to allow up to a 64 bit hex parent pid)
        char pid_buf[32];
        const char* stem = "                   ";
        const char* s = stem;
        char* d = &pid_buf[0];
        while (static_cast<bool>(*s))
        {
            *d++ = *s++;
        }
        *d-- = '\0';
        char* hexppid = d;

        // write parent pid to buffer and prefix with 0x
        int ppid = getppid();
        while (ppid != 0) {
            *hexppid = ((ppid & 0xF) + '0');
            if(*hexppid > '9') {
                *hexppid += 'a' - '0' - 10;
            }
            --hexppid;
            ppid >>= 4;
        }
        *hexppid-- = 'x';
        *hexppid = '0';

        // invoke GDB
        char name_buf[512];
        name_buf[::readlink("/proc/self/exe", &name_buf[0], 511)] = 0;
        ssize_t r = ::write(STDERR_FILENO, &BACKTRACE_START[0], sizeof(BACKTRACE_START));
        (void)r;
        ::execl("/usr/bin/gdb",
                "/usr/bin/gdb", "--batch", "-n", "-ex", "thread apply all bt full", "-ex", "quit",
                &name_buf[0], ltrim(&pid_buf[0]), nullptr);
        ::exit(1); // if GDB failed to start
    } else if (child_pid == -1) {
        ::exit(1); // if forking failed
    } else {
        // make it work for non root users
        if (0 != getuid()) {
            ::prctl(PR_SET_PTRACER, PR_SET_PTRACER_ANY, 0, 0, 0);
        }
        ::waitpid(child_pid, nullptr, 0);
        ssize_t r = ::write(STDERR_FILENO, &BACKTRACE_STOP[0], sizeof(BACKTRACE_STOP));
        (void)r;
    }
}

minidump_stackwalk:

static bool dumpCallback(const google_breakpad::MinidumpDescriptor& descriptor, void* context, bool succeeded)
{
    int child_pid = ::fork();
    if (child_pid == 0) {
        ::dup2(open("/dev/null", O_WRONLY), 2); // ignore verbose output on stderr
        ssize_t r = ::write(STDOUT_FILENO, &MINIDUMP_STACKWALK_START[0], sizeof(MINIDUMP_STACKWALK_START));
        (void)r;
        ::execl("/usr/bin/minidump_stackwalk", "/usr/bin/minidump_stackwalk", descriptor.path(), "/usr/share/breakpad-syms", nullptr);
        ::exit(1); // if minidump_stackwalk failed to start
    } else if (child_pid == -1) {
        ::exit(1); // if forking failed
    } else {
        ::waitpid(child_pid, nullptr, 0);
        ssize_t r = ::write(STDOUT_FILENO, &MINIDUMP_STACKWALK_STOP[0], sizeof(MINIDUMP_STACKWALK_STOP));
        (void)r;
    }
    ::remove(descriptor.path()); // this is not signal safe anymore but should still work
    return succeeded;
}

Редактировать: чтобы это работало для breakpad, я также должен был добавить это:

std::set_terminate([]()
{
    ssize_t r = ::write(STDERR_FILENO, EXCEPTION, sizeof(EXCEPTION));
    (void)r;
    google_breakpad::ExceptionHandler::WriteMinidump(std::string("/tmp"), dumpCallback, NULL);
    exit(1); // avoid creating a second dump by not calling std::abort
});

Источник: Как получить трассировку стека для C ++, используя gcc с информацией о номере строки? и можно ли подключить gdb к аварийному процессу (он же «отладка по времени»)

Poppy может собирать не только трассировку стека, но и значения параметров, локальные переменные и т. Д. - все, что приводит к сбою.

Следующий код останавливает выполнение сразу после возникновения исключения. Вам необходимо установить обработчик windows_exception_handler и обработчик завершения. Я проверил это в MinGW 32bit.

void beforeCrash(void);

static const bool SET_TERMINATE = std::set_terminate(beforeCrash);

void beforeCrash() {
    __asm("int3");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
SetUnhandledExceptionFilter(windows_exception_handler);
...
}

Проверьте следующий код для функции windows_exception_handler: http://www.codedisqus.com/0ziVPgVPUk/exception-handling-and-stacktrace-under-windows-mingwgcc.html

Cpp-tool ex_diag - легкий, мультиплатформенный, минимальное использование ресурсов, простой и гибкий в трассировке.