C开发中段错误的3种调试方法

　　相信大家在嵌入式C开发中，或多或少都会遇到段错误（segmentation fault ）。 ‍ 相比总线错误，段错误是一种更为常见的错误。
　　那么，段错误是怎么产生的呢？简单来说，段错误是因为访问不可访问的内存产生的。
　　下面是一些典型的段错误产生的原因： 访问不存在的内存地址 访问只读的内存地址 栈溢出 内存越界 …… 段错误实例1、实例1：访问不存在的内存地址#include   int main(int argc, char **argv) {     printf(＂==================segmentation fault test================== ＂);      int *p = NULL;     *p = 1234;      return 0; }
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　　2、实例2：访问只读的内存地址 #include  
　　int  main ( int  argc, char  **argv)
　　{
　　printf (＂==================segmentation fault test1================== ＂ );
　　char  *str = ＂hello＂ ;
　　str[0 ] = ＂H＂ ;
　　return  0 ;
　　}
　　3、实例3：栈溢出 #include  
　　static  void  test ( void )
　　{
　　char  buf[1024  * 1024 ] = {0 };
　　static  int  i = 0 ;
　　i++;
　　printf (＂i = %d ＂ , i);
　　test();
　　}
　　int  main ( int  argc, char  **argv)
　　{
　　printf (＂==================segmentation fault test2================== ＂ );
　　test();
　　return  0 ;
　　}
　　4、实例4：内存越界 #include  
　　int  main ( int  argc, char  **argv)
　　{
　　printf (＂==================segmentation fault test3================== ＂ );
　　static  char  arr[5 ] = {0 , 1 , 2 , 3 , 4 };
　　printf (＂arr[10000] = %d ＂ , arr[10000 ]);
　　return  0 ;
　　}
　　段错误调试方法
　　从上面的几个例子中，我们应该对段错误有了一定的认识，但实际项目中，实际中，段错误可能没有上面的例子那么明显看出。如果之前没有这方面的经验，可能一时半会也定位不到问题。
　　接下来，分享一下段错误的3种调试方法，供大家参考。
　　我们依旧使用例子来说明，例子： #include   static void func0(void) {     printf(＂This is func0 ＂);     int *p = NULL;     *p = 1234; }  static void func1(void) {     printf(＂This is func1 ＂);     func0(); }  int main(int argc, char **argv) {     printf(＂==================segmentation fault test4================== ＂);      func1();      return 0; } 1、gdb一步步运行
　　使用gdb调试，打一些断点、按流程运行下去，运行到段错误的地方会直接提示报错。
　　或者使用命令行直接gdb调试：
　　这里我们是在x86上运行，如果是定位arm嵌入式Linux程序，我们怎么做的？
　　同样也是可以使用gdb的，可以参考我们之前分享的文章： VSCode+gdb+gdbserver远程调试ARM程序 2、通过core文件
　　Linux下，一个程序崩溃时，它一般会在指定目录下生成一个core文件。core文件仅仅是一个内存映象(同时加上调试信息)，主要是用来调试的。
　　core文件可打开与关闭。相关命令： ulimit -c   # 查看core文件是否打开 ulimit -c 0 # 禁止产生core文件 ulimit -c unlimited  #设置core文件大小为不限制大小 ulimit -c 1024   #限制产生的core文件的大小不能超过1024KB
　　0代表关闭。下面我们打开它：
　　运行程序时，程序崩溃时，在程序目录下会生成core文件，比如：
　　调试core文件： gdb test core
　　3、利用backtrace进行分析 #include  
　　#include  
　　#include  
　　#include  
　　void  func0 ( void )
　　{
　　printf (＂This is func0 ＂ );
　　int  *p = NULL ;
　　*p = 1234 ;
　　}
　　void  func1 ( void )
　　{
　　printf (＂This is func1 ＂ );
　　func0();
　　}
　　void  func2 ( void )
　　{
　　printf (＂This is func2 ＂ );
　　func1();
　　}
　　void  dump ( int  signo)
　　{
　　void  *array [100 ];
　　size_t  size;
　　char  **strings;
　　size = backtrace(array , 100 );
　　strings = backtrace_symbols(array , size);
　　printf (＂Obtained %zd stacks. ＂ , size);
　　for (int  i = 0 ; i < size; i++)
　　{
　　printf (＂%s ＂ , strings[i]);
　　}
　　free (strings);
　　exit (0 );
　　}
　　int  main ( int  argc, char  **argv)
　　{
　　printf (＂==================segmentation fault test5================== ＂ );
　　signal(SIGSEGV, &dump);
　　func2();
　　return  0 ;
　　}
　　当程序发生段错误时，内核会向程序发送SIGSEGV信号。dump为SIGSEGV信号处理函数，其实现用到了execinfo.h里的两个函数： int backtrace(void **buffer,int size); char ** backtrace_symbols (void *const *buffer, int size);
　　backtrace函数用于获取当前线程的调用堆栈，获取的信息将会被存放在buffer中,它是一个指针列表。参数 size 用来指定buffer中可以保存多少个void* 元素。函数返回值是实际获取的指针个数，最大不超过size大小 在buffer中的指针实际是从堆栈中获取的返回地址，每一个堆栈框架有一个返回地址。
　　backtrace_symbols将从backtrace函数获取的信息转化为一个字符串数组。参数buffer应该是从backtrace函数获取的指针数组,size是该数组中的元素个数(backtrace的返回值)。函数返回值是一个指向字符串数组的指针，它的大小同buffer相同。
　　每个字符串包含了一个相对于buffer中对应元素的可打印信息。它包括函数名，函数的偏移地址，和实际的返回地址。
　　注意：该函数的返回值是通过malloc函数申请的空间，因此调用者必须使用free函数来释放指针。如果不能为字符串获取足够的空间函数的返回值将会为NULL。
　　以上就是本次介绍的3种定位段错误问题的方法，可以定位不同程度的问题。如果大家觉得文章有帮助，麻烦帮忙点赞、转发，谢谢！
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　　文章来源：嵌入式大杂烩 作者杂烩君
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