Linux程序Segmentation fault (core dumped)

Posted 2021-03-25 Victo

1 问题原因

Segmentation fault (core dumped)多为内存不当操作造成。空指针、野指针的读写操作，数组越界访问，破坏常量等。对每个指针声明后进行初始化为NULL是避免这个问题的好办法。排除此问题的最好办法则是调试。

更为详细的原因：

（1）内存访问越界

a) 由于使用错误的下标，导致数组访问越界
b) 搜索字符串时，依靠字符串结束符来判断字符串是否结束，但是字符串没有正常的使用结束符
c) 使用strcpy, strcat, sprintf, strcmp, strcasecmp等字符串操作函数，将目标字符串读/写爆。应该使用strncpy, strlcpy, strncat, strlcat, snprintf, strncmp, strncasecmp等函数防止读写越界。

（2）多线程程序使用了线程不安全的函数。

（3）多线程读写的数据未加锁保护。

对于会被多个线程同时访问的全局数据，应该注意加锁保护，否则很容易造成core dump

（4）非法指针a) 使用空指针
b) 随意使用指针转换。一个指向一段内存的指针，除非确定这段内存原先就分配为某种结构或类型，或者这种结构或类型的数组，否则不要将它转换为这种结构或类型的指针，而应该将这段内存拷贝到一个这种结构或类型中，再访问这个结构或类型。这是因为如果这段内存的开始地址不是按照这种结构或类型对齐的，那么访问它时就很容易因为bus error而core dump.

（5）堆栈溢出。

不要使用大的局部变量（因为局部变量都分配在栈上），这样容易造成堆栈溢出，破坏系统的栈和堆结构，导致出现莫名其妙的错误。

2 使用GDB查看core文件

默认编译出来的程序在出现Segmentation fault 时并没有生成core崩溃文件，可以在gcc/g++编译时增加-g选项。

如果仍然没有生成core文件，则可能是因为系统设置了core文件大小为0，可以通过：ulimit -a 查询得知。

执行 ulimit -c unlimited 命令后可以使core文件大小不受限制。此时再次运行程序应该就能在同级目录看到core.XXX文件了

使用 gdb ./a.out core.XXX 可以查看出错所在行信息，这样就进入了 gdb core 调试模式。

追踪产生segmenttation fault的位置及代码函数调用情况：

gdb>bt

这样，一般就可以看到出错的代码是哪一句了，还可以打印出相应变量的数值，进行进一步分析。

3 使用GDB调试程序

如上述流程不能解决问题，下面可使用gdb单步调试程序。重新编译程序，编译命令中加入-g。如：

gcc -lm -O3 -g file.c -o file
之后使用gdb命令

gdb file
开始调试。

输入start使程序运行到main中第一行运行代码。next或者n为执行下一行程序，until xx执行到xx行，print或p可输出变量值，b xx用于在xx行设置断点，run或r用于执行程序至下一断点，d xx删除xx行断点。

我们可以先run一遍程序，这时它会提示出错行信息。然后until到出错行前5行，交替执行next和print，输出与出错行变量相关变量或指针的值。最终定位出错的根本操作在哪一行。修改之即可。