使用 MinGW 在 C++ 中针对异常生成 Stacktrace

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【中文标题】使用 MinGW 在 C++ 中针对异常生成 Stacktrace【英文标题】:Generate Stacktrace on exception in C++ with MinGW 【发布时间】:2013-01-20 04:55:45 【问题描述】:

帖子“How to generate a stacktrace when my gcc C++ app crashes”解释了当应用崩溃时如何生成堆栈跟踪。但是 gcc 版本在 windows MinGW 上不起作用。事实上,由于缺少头文件 execinfo.h,它甚至无法编译。

在 windows xp 及更高版本上是否有适用于 MinGW 的东西?

编辑

通过以下提到的步骤,可以进行 Stackwalking。但是当我在异常后尝试在 catch 块中遍历堆栈时,我没有得到想要的结果。我只能获取抛出异常的函数的名称,然后它显示列表-->主-->等等

步骤:

    José Luis Cebrián 为帖子 Win32 API stack walk with MinGW/MSYS? 提供的第一个答案指向了一个链接,在该链接中可以找到 Mr.Edd 的堆栈跟踪库 http://www.mr-edd.co.uk/code/stack_trace

    以上链接中的stackwalker 依赖于dbghelp.dll。由于 MinGW 没有为此提供导入库,因此它是使用 mingw 的 dlltool 生成的。其命令是

    dlltool -k -d dbghelp.def -l dbghelp.a

    注意1:.def 文件是在 Wine 项目中找到的

    注意2:库生成不适用于所有版本的 MinGW。我在使用 4.4.1 版生成它时遇到了问题,但它在 4.6.1 版中运行良好

    库 -lbfd、-lintl 和 -liberty 也与 -ldbghelp 一起用于链接

    从链接中使用了结构化异常处理 http://www.programmingunlimited.net/siteexec/content.cgi?page=mingw-seh

代码查看

    “尝试”的实现如下。这部分注册异常处理程序

     
    __SEH_EXCEPTION_REGISTRATION _lseh_er;
    __SEH_HANDLER _lseh_handler;
    _lseh_er.handler =
    reinterpret_cast<PEXCEPTION_HANDLER>(__SEH_HANDLER::ExceptionRouter);
    _lseh_er.exthandler = &_lseh_handler;
    asm volatile ("movl %%fs:0, %0" : "=r" (_lseh_er.prev));
    asm volatile ("movl %0, %%fs:0" : : "r" (&_lseh_er));
    int _lseh_setjmp_res = setjmp(_lseh_handler.context);
    while(true) 
     if(_lseh_setjmp_res != 0) 
       break;
     
    

    ExceptionRounter 函数调用另一个函数 ExceptionHandler,其中复制了上下文和记录。实现如下。

    EXCEPTION_DISPOSITION __SEH_HANDLER::ExceptionHandler(PEXCEPTION_RECORD pRecord, 
    __SEH_EXCEPTION_REGISTRATION* pReg,
    PCONTEXT pContext,
    PEXCEPTION_RECORD pRecord2)
    
    
    CopyMemory(&excContext, pContext, sizeof(_CONTEXT));
    CopyMemory(&excRecord, pRecord, sizeof(_EXCEPTION_RECORD));
    
    // Jump back to the function where the exception actually occurred.  The 1 is the
    // return code that will be returned by set_jmp.
    longjmp(context, 1);
    
    

    在这之后是我抛出异常的代码

    随后执行“catch”或 seh_excep。

    break;
    
    PEXCEPTION_RECORD rec = &_lseh_handler.excRecord;
    PCONTEXT ctx = &_lseh_handler.excContext;
    
    asm volatile ("movl %0, %%fs:0" : : "r" (_lseh_er.prev));
    if(_lseh_setjmp_res != 0)
    

    然后是从 Mr.Edd 的 stackwalker 中遍历堆栈的代码。

    lock lk(g_fill_frames_mtx);
    
    symbol_context sc;
    bfd_context bfdc;
    
    
    STACKFRAME frame = empty_pod;
    CONTEXT context = empty_pod;
    context.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
    
    /*Below part is commented as the context of the exception causing code has to be  used and not the current context*/
    /*
    windows_dll kernel32("kernel32.dll");
    void (WINAPI *RtlCaptureContext_)(CONTEXT*) =  kernel32.function("RtlCaptureContext");
    RtlCaptureContext_(&context);
    */
    
    context = _lseh_handler.excContex;
    
    frame.AddrPC.Offset = context.Eip;
    frame.AddrPC.Mode = AddrModeFlat;
    frame.AddrStack.Offset = context.Esp;
    frame.AddrStack.Mode = AddrModeFlat;
    frame.AddrFrame.Offset = context.Ebp;
    frame.AddrFrame.Mode = AddrModeFlat;
    
    
    HANDLE process = GetCurrentProcess();
    HANDLE thread = GetCurrentThread();
    
    bool skip = true;
    bool has_limit = limit != 0;
    char symbol_buffer[sizeof(IMAGEHLP_SYMBOL) + 255];
    char module_name_raw[MAX_PATH];
    
    const DWORD machine = IMAGE_FILE_MACHINE_I386;
    
    while(StackWalk(machine, process, thread, &frame, &context, 0, SymFunctionTableAccess, SymGetModuleBase, 0))
    
        if (skip)
        
            skip = false;
            continue;
        
    
        if (has_limit && limit-- == 0) break;
    
        IMAGEHLP_SYMBOL *symbol = reinterpret_cast<IMAGEHLP_SYMBOL *>(symbol_buffer);
        symbol->SizeOfStruct = (sizeof *symbol) + 255;
        symbol->MaxNameLength = 254;
        DWORD module_base = SymGetModuleBase(process, frame.AddrPC.Offset);
        std::string module_name = unknown_module;
        if (module_base && GetModuleFileNameA(reinterpret_cast<HINSTANCE>(module_base), module_name_raw, MAX_PATH))
            module_name = module_name_raw;
            std::string func = bfdc.get_function_name(frame.AddrPC.Offset);
    
            if (func.empty())
            
                DWORD dummy = 0;
                BOOL got_symbol = SymGetSymFromAddr(process, frame.AddrPC.Offset, &dummy, symbol);
                func = got_symbol ? symbol->Name : unknown_function;
            
    
        dbg::stack_frame f(reinterpret_cast<const void *>(frame.AddrPC.Offset), func, module_name);
        frames.push_back(f);
        
      
    
    std::copy(frames.begin(), frames.end(), std::ostream_iterator<dbg::stack_frame>(std::cout, "\n"));
    

问候,Shreyas

【问题讨论】:

@HansPassant 请查看我的最新编辑。使用 StackWalk 遍历堆栈是可能的。但是,尽管上下文是在异常时复制的,但在出现异常时尝试遍历堆栈时遇到问题。 @HansPassant ,有没有办法在异常处理函数中复制堆栈帧,以便在 catch 子句中使用它?除了上下文和记录之外,我是否必须复制其他内容才能做到这一点? @HansPassant 不是 programmingunlimited.net/siteexec/content.cgi?page=mingw-seh 为 MinGW 做这个吗?这已在上面的代码中使用。感谢您迄今为止的回复。 【参考方案1】:

链接http://www.programmingunlimited.net/siteexec/content.cgi?page=libseh 中提供的LibSEH 修复了该问题。

从我得到的回复中,我可以得出结论,在我的实现中,异常处理代码是在与引发异常的代码相同的上下文中调用的。这导致覆盖堆栈中现在不相关的部分。

但是,异常处理过滤器函数在不同的上下文中执行,通过将堆栈跟踪器放在过滤器函数中,可以获得所需的结果。

因此我使用了 libseh,它提供了类似于 MSVC 中的异常处理功能,并在过滤器函数中编写了堆栈跟踪器。

【讨论】:

应该可以有一个简单的工作代码和堆栈行走吗?例如,带有整个示例的 main.c?我自己一个人做事快疯了,对不起..我正在使用 GCC 4.6.2 (MingW) 和 libseh。

以上是关于使用 MinGW 在 C++ 中针对异常生成 Stacktrace的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

从 MinGW .a 转换为 VC++ .lib

在 C++ 中使用带有 MinGW 编译器的 COM 对象

如何将 Ubuntu C++ 库移植到 MinGW?

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