ИМЯ

backtrace, backtrace_symbols, backtrace_symbols_fd - поддержка самоотладки в приложении

ОБЗОР

#include <execinfo.h>

int backtrace(void **buffer, int size);

char **backtrace_symbols(void *const *buffer, int size);

void backtrace_symbols_fd(void *const *buffer, int size, int fd);

ОПИСАНИЕ

Функция backtrace() возвращает список запущенных функций вызвавшей программы в массив, на который указывает buffer. Список вызванных функций (backtrace) — это последовательность в данный момент активных вызовов функций программы. Каждый элемент в массиве, на который указывает buffer, имеет тип void * и указывает на адрес возврата из соответствующего стекового кадра (stack frame). В аргументе size задаётся максимальное количество адресов, которые могут храниться в buffer. Если список вызванных функций больше size, то возвращаются size адресов функций, вызванных последними; чтобы получить полный список вызванных функций, сделайте buffer и size достаточно большими.

Набор адресов, полученных от backtrace() через buffer, функция backtrace_symbols() транслирует в массив строк, в которых адреса представлены в символическом виде. В аргументе size передаётся количество адресов в buffer. Символический вид каждого адреса содержит имя функции (если его можно определить), шестнадцатеричное смещение в функции и реальный адрес возврата (в шестнадцатеричном виде). Результатом функции backtrace_symbols() является адрес массива указателей на строки. Этот массив выделяется backtrace_symbols() с помощью malloc(3) и должен освобождаться вызывающим (строки, на которые указывают указатели в массиве, освобождаться не должны).

Функция backtrace_symbols_fd() ожидает аргументы buffer и size как у backtrace_symbols(), но вместо записи строк в массив вызывающему, она записывает строки, одну в строке, в файловый дескриптор fd. Функция backtrace_symbols_fd() не вызывает malloc(3) и поэтому может применяться в случаях, когда вызов malloc(3) может завершаться ошибкой, но смотрите ЗАМЕЧАНИЯ.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Функция backtrace() возвращает количество адресов, записанных в buffer, и не может быть больше size. Если возвращаемое значение меньше size, то был сохранён полный список вызванных функций; если значение равно size, то список может быть не полным, то есть адреса самых старых кадров стека могут отсутствовать.

При успешном выполнении backtrace_symbols() возвращает указатель на массив, выделенный malloc(3); при ошибке возвращается NULL.

ВЕРСИИ

Функции backtrace(), backtrace_symbols() и backtrace_symbols_fd() появились в glibc начиная с версии 2.1.

АТРИБУТЫ

Описание терминов данного раздела смотрите в attributes(7).

Интерфейс	Атрибут	Значение
backtrace(), backtrace_symbols(), backtrace_symbols_fd()	Безвредность в нитях	MT-Safe

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ

Эти функции являются расширениями GNU.

ЗАМЕЧАНИЯ

Поведение данных функций основано на предположении, что адреса возврата из функций хранятся в стеке. Заметим следующее:

Отсутствие указателей кадров (происходит при указании gcc(1) любого ненулевого уровня оптимизации) может вызвать нарушение этих предположений.
Встраиваемые (inlined) функции не имеют стековых кадров.
Оптимизация хвостовых вызовов приводит к замещению одного стекового кадра другим.
Функция backtrace() и backtrace_symbols_fd() не вызывает malloc() явным образом, но они являются частью libgcc, которая загружается динамически при первом использовании. Обычно, динамическая загрузка вызывает malloc(3). Если вам нужно, чтобы работа с этими функциями не приводила к выделению памяти (например, в обработчиках сигналов), то перед обращением загрузите libgcc самостоятельно.

Символьные имена могут быть недоступны, если не указаны специальные параметра компоновщика. В системах с компоновщиком GNU необходимо использовать параметр -rdynamic. Заметим, что имена «статических» функций не показываются, и недоступны в списке вызовов функций.

ПРИМЕР

Программа, представленная далее, демонстрирует использование backtrace() и backtrace_symbols(). В следующем сеансе оболочки показано, что может получиться при запуске программы:

$ cc -rdynamic prog.c -o prog
$ ./prog 3
backtrace() returned 8 addresses
./prog(myfunc3+0x5c) [0x80487f0]
./prog [0x8048871]
./prog(myfunc+0x21) [0x8048894]
./prog(myfunc+0x1a) [0x804888d]
./prog(myfunc+0x1a) [0x804888d]
./prog(main+0x65) [0x80488fb]
/lib/libc.so.6(__libc_start_main+0xdc) [0xb7e38f9c]
./prog [0x8048711]

Исходный код программы

#include <execinfo.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define BT_BUF_SIZE 100
void
myfunc3(void)
{

    int j, nptrs;

    void *buffer[BT_BUF_SIZE];

    char **strings;

    nptrs = backtrace(buffer, BT_BUF_SIZE);

    printf("backtrace() вернула %d адресов\n", nptrs);

    /* При вызове backtrace_symbols_fd(buffer, nptrs, STDOUT_FILENO)

       получилось бы подобное следующему: */

    strings = backtrace_symbols(buffer, nptrs);

    if (strings == NULL) {

        perror("backtrace_symbols");

        exit(EXIT_FAILURE);

    }

    for (j = 0; j < nptrs; j++)

        printf("%s\n", strings[j]);

    free(strings);
}
static void   /* "static" означает не экспортировать символ... */
myfunc2(void)
{

    myfunc3();
}
void
myfunc(int ncalls)
{

    if (ncalls > 1)

        myfunc(ncalls - 1);

    else

        myfunc2();
}
int
main(int argc, char *argv[])
{

    if (argc != 2) {

        fprintf(stderr, "%s количество-вызовов\n", argv[0]);

        exit(EXIT_FAILURE);

    }

    myfunc(atoi(argv[1]));

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

ИМЯ