在代码中获取调用者函数的名字

Posted 2021-02-09 sky-heaven

转自：http://www.aiuxian.com/article/p-361301.html

有时候需要知道一个函数是被哪个函数调用的。比如，一个函数被成千上百个文件的函数调用，加入其中一个调用不对导致除了问题的话，要找出是那个地方调用的话，一个笨方法是找到每个调用的地方，加上打印信息，但这显然是不现实的。此外，有些调用的地方可能是以库的形式存在的，这样的话，就没有办法通过加打印信息找出来了。

 

一种较好的方法是，重新写一个同样接口的函数，里面打印出调用者函数的名字（甚至是  backtrace)让系统运行的时候，在调用原来函数的地方，自动调用我们重新写的那个函数。我们可以使用环境变量 LD_PRELOAD 来达到这个目的。做法是：先把我们自己写的函数编成一个共享库，然后在系统运行的时候，让 LD_PRELOAD指向这共享库。

man ld-linux 可以查到 这个环境变量的详细信息。简言之，它指向的共享库会被最优先装载进来

下面我们以函数 memcpy（）为例说明。

我们重写的函数在文件 backtrace.c里面，如下：

 

01	#define _GNU_SOURCE

02	#include <dlfcn.h>

03	#include <stdio.h>

04	#include <stdlib.h>

05

06

/* ... */

07	static void * handle;

08	static void * (*mymemcpy)(void *, const void *, size_t);

09

10	__attribute__ ((constructor)) void Initialize(void)

11

{

12	char * error;

13	handle = dlopen("/lib/i386-linux-gnu/libc-2.15.so", RTLD_LAZY);

14	if (!handle) {

15	fprintf(stderr, "%s ", dlerror());

16	exit(EXIT_FAILURE);

17

}

18	dlerror();

19

20	*(void **)(&mymemcpy) = dlsym(handle, "memcpy");

21	if ((error = dlerror()) != NULL)  {

22	fprintf(stderr, "%s ", error);

23	exit(EXIT_FAILURE);

24

}

25

}

26

27	__attribute__ ((destructor)) void Finalize(void)

28

{

29	if(handle)

30

{

31	dlclose(handle);

32

}

33

}

34

35	void * memcpy(void * dest, const void *src, size_t size)

36

{

37

38	if(mymemcpy)

39

{

40	(*mymemcpy)(dest, src, size);

41

}

42	/* .... */

43	#if 1//DEBUG == 1

44	//       {

45	Dl_info dli;

46	/* this only works in a shared object context */

47	dladdr(__builtin_return_address(0), &dli);

48	fprintf(stderr, "debug trace [%d]: %s "

49	"called by %p [ %s(%p) %s(%p) ]. ",

50	getpid(), __func__,

51	__builtin_return_address(0),

52	strrchr(dli.dli_fname, ‘/‘) ?

53	strrchr(dli.dli_fname, ‘/‘)+1 : dli.dli_fname,

54	dli.dli_fbase, dli.dli_sname, dli.dli_saddr);

55	dladdr(__builtin_return_address(1), &dli);

56	fprintf(stderr, "debug trace [%d]: %*s "

57	"called by %p [ %s(%p) %s(%p) ]. ",

58	getpid(), strlen(__func__), "...",

59	__builtin_return_address(1),

60	strrchr(dli.dli_fname, ‘/‘) ?

61	strrchr(dli.dli_fname, ‘/‘)+1 : dli.dli_fname,

62	dli.dli_fbase, dli.dli_sname, dli.dli_saddr);

63	//       }

64

#endif

65	/* .... */

66

}

这个代码是根据下面的代码改写的：

 

链接地址

 

测试代吗如下(test5.c)

 

1	int main(void)

2

{

3	char arr[5];

4	memcpy(arr, "haha", 4);

5	printf("arr = %s ", arr);

6

return 0;

7

}

用如下命令编译：  

 

 

1	gcc -fpic -shared -g backtrace.c  -o libstrace.so -ldl

1	gcc -g test5.c  -o test5

 

执行如下：

 

1	LD_PRELOAD=./libstrace.so ./test5

2	arr = haha

所加的打印信息没有，看来重新写的那个函数没有被调用到。

 

是不是 memcpy函数根本就没有调用到呢？（比如，被编译器优化掉了）

下面看一下汇编语言，里面有没有对这个函数的调用：

 

01	objdump  -d -S test5 | grep -A10 memcpy

02	memcpy(arr, "haha", 4);

03	8048449:   8d 44 24 17             lea    0x17(%esp),%eax

04	804844d:   c7 00 68 61 68 61       movl   $0x61686168,(%eax)

05	printf("arr = %s ", arr);

06	8048453:   8d 44 24 17             lea    0x17(%esp),%eax

07	8048457:   89 44 24 04             mov    %eax,0x4(%esp)

08	804845b:   c7 04 24 50 85 04 08    movl   $0x8048550,(%esp)

09	8048462:   e8 d9 fe ff ff          call   8048340 <[email protected]>

10

return 0;

11	8048467:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax

确实没有！

 

原因是  GCC出于效率上考虑，使用了内建的内存拷贝函数。

可以加上选项不用内建的函数：

 

1	gcc -g -fno-builtin-memcpy test5.c  -o test5

然后重新执行：

 

 

1	$ LD_PRELOAD=./libstrace.so  ./test5

2	debug trace [8004]: memcpy called by 0x8048495 [ test5(0x8048000) (null)((nil)) ].

3	debug trace [8004]:    ... called by 0xb757f4d3 [ libc.so.6(0xb7566000) __libc_start_main(0xb757f3e0) ].

4	arr = haha

现在总算调到了。

 

但是，调用着函数名字还是没有打印出来。。

重新编译一下， 加上一个选项：

 

1	gcc -g -export-dynamic -fno-builtin-memcpy test5.c  -o test5

 

上面新加的选项还可以是-rdynamic 

然后重新之执行：

 

1	$ LD_PRELOAD=./libstrace.so  ./test5debug trace [8103]: memcpy called by 0x8048625 [ test5(0x8048000) main(0x80485f4) ].

2	debug trace [8103]:    ... called by 0xb754b4d3 [ libc.so.6(0xb7532000) __libc_start_main(0xb754b3e0) ].

3	arr = haha

 

现在基本上大功告成了.

 

更进一步，还可以打印出整个调用链的 backstrace

man backtrace 给出了一个例子。这里就不重复了。