一.段錯誤產生的原因

段錯誤就是訪問了不可訪問的內存，出現了運行時出現了segmentation fault的報錯

產生的原因：訪問不存在的內存地址、訪問系統保護的內存地址 、訪問只讀的內存地址、空指針廢棄（eg:malloc與free釋放后，繼續使用）、堆棧溢出、內存越界（數組越界，變量類型不一致等）

二. 使用GDB逐步查找段錯誤

首先加上命令行得先加上-g -rdynamic的參數進行編譯，eg：gcc -g rdynamic xxx.c 隨著gdb ./a.out

eg:

運行結果

很明顯，都不用一步步的調試，后面幾行就顯示了出錯位置。 并且進程還收到了SIGSEGV信號而結束，而SIGSEGV默認的handler的動作是打印“段錯誤”的出錯信息，并產生core文件。

三. 分析core文件

什么是core文件 Core文件其實就是內存的映像，當程序崩潰時，存儲內存的相應信息，主用用于對程序進行調試。 當程序崩潰時便會產生core文件，其實準確的應該說是core dump 文件,默認生成位置與可執行程序位于同一目錄下，文件名為core. Core的意思是內存, Dump的意思是扔出來；core dump又叫核心轉儲, 當程序運行過程中發生異常, 程序異常退出時, 由操作系統把程序當前的內存狀況存儲在一個core文件中, 叫core dump.

如何使用

gdb?-c?core文件路徑?[應用程序的路徑]

進去后輸入where回車, 就可以顯示程序在哪一行當掉的, 在哪個函數中。
但是core文件的生成跟你當前系統的環境設置有關系, 可以用下面的語句設置一下, 然后再運行程序便成生成core文件ulimit -c ulimited； 輸入命令

ulimit?-c???//查是否為0，是0就不生成core文件
ulimit?-c?1000??//ulimit?-c?ulimited，改變數值，限制系統的core文件大小
12

eg

四.段錯誤時啟動調試

（gdb）bt

二，三，四都是在基于系統上的gdb的前提進行的。如果沒有，glibc為我們提供了此類能夠dump棧內容的函數簇，詳見/usr/include/execinfo.h

五. 利用backtrace和objdump進行分析

eg

運行結果

這里得提一下，需要用到庫和

運行結果似乎沒上面幾種方式的信息多，清晰；但是還沒完，我們再用objdump反匯編程序，找到上面地址對應的代碼位置。

objdump -d a.out找到對應main 0x5601a75e0b0f對應的代碼位置

backtrace函數
backtrace函數的作用：當程序出現異常，段錯誤，崩潰的情況下，會收到內核發送給進程的異常信號，會把程序的堆棧信息打印出來。

?int?backtrace(void?**buffer,?int?size)
?//該函數獲取當前線程的調用堆棧，獲取的信息將會被存放在buffer中，它是一個指針數組，參數size用來指定buffer中可以保存多少個void*元素。函數的返回值是實際返回的void*元素個數。buffer中的void*元素實際是從堆棧中獲取的返回地址。
?char?**backtrace_symbols(void?*const?*buffer,?int?size)
?//該函數將backtrace函數獲取的信息轉化為一個字符串數組，參數buffer是backtrace獲取的堆棧指針，size是backtrace返回值。函數返回值是一個指向字符串數組的指針，它包含char*元素個數為size。每個字符串包含了一個相對于buffer中對應元素的可打印信息，包括函數名、函數偏移地址和實際返回地址。
?//backtrace_symbols生成的字符串占用的內存是malloc出來的，但是是一次性malloc出來的，釋放是只需要一次性釋放返回的二級指針即可。
?void?backtrace_symbols_fd(void?*const?*buffer,?int?size,?int?fd)
?//該函數與backtrace_symbols函數功能相同，只是它不會malloc內存，而是將結果寫入文件描述符為fd的文件中，每個函數對應一行；該函數可重入。
1234567

注意事項：backtrace_symbols的實現需要符號名稱的支持，在gcc編譯過程中需要加入-rdynamic參數；

objdump反匯編碼

objdump?-f?test???//顯示test的文件頭信息

objdump?-d?test???//反匯編test中的需要執行指令的那些section

objdump?-D?test???//與-d類似，但反匯編test中的所有section

objdump?-h?test???//顯示test的Section?Header信息

objdump?-x?test???//顯示test的全部Header信息

objdump?-s?test???//除了顯示test的全部Header信息，還顯示他們對應的十六進制文件代碼
1234567891011

六.段錯誤信息的獲取

當我們運行的時候，發先有段錯誤segmentation fault時，我們可以通過一些命令進行段錯誤信息獲取。

-g gcc -g 主要適用于gdb調試

dmesg 直接輸入命令dmesgdmesg 可以在應用程序崩潰時，顯示內存中保存的相關信息。 dmesg 可以查看發生段錯誤的程序名稱、引起段錯誤發生的內存地址、指令指針地址、堆棧指針地址、錯誤代碼、錯誤原因等等。

ldd 命令
查看二進制程序的共享鏈接庫依賴，包括庫的名稱、起始地址，這樣可以確定段錯誤到底是發生在了自己的程序中還是依賴的共享庫中。

編輯：黃飛

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