嵌入式段错误的3种调试方法汇总！

大家好，我是杂烩君。

嵌入式C开发，或多或少都遇到段错误（segmentation fault ）。之前我们有分享总线错误的例子：Linux软件开发中，总线错误的坑？替大家先踩一步

段错误相比于总线错误，是一种更常见的错误。

段错误是怎么产生的呢？

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
• ……

#include<stdio.h>

intmain(intargc,char**argv)
{
printf("==================segmentation fault test==================\n");

int*p =NULL;
*p =1234;

return0;
}

#include<stdio.h>

intmain(intargc,char**argv)
{
printf("==================segmentation fault test1==================\n");

char*str ="hello";
str[0] ='H';

return0;
}

#include<stdio.h>

staticvoidtest(void)
{
charbuf[1024*1024] = {0};
staticinti =0;
i++;
printf("i = %d\n", i);
test();
}

intmain(intargc,char**argv)
{
printf("==================segmentation fault test2==================\n");

test();

return0;
}

#include<stdio.h>

intmain(intargc,char**argv)
{
printf("==================segmentation fault test3==================\n");

staticchararr[5] = {0,1,2,3,4};

printf("arr[10000] = %d\n", arr[10000]);

return0;
}

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。下面分享段错误的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<stdio.h>

staticvoidfunc0(void)
{
printf("This is func0\n");
int*p =NULL;
*p =1234;
}

staticvoidfunc1(void)
{
printf("This is func1\n");
func0();
}

intmain(intargc,char**argv)
{
printf("==================segmentation fault test4==================\n");

func1();

return0;
}

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

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 -c0# 禁止产生core文件
ulimit -c unlimited  #设置core文件大小为不限制大小
ulimit -c1024#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，如：

调试core文件：

gdbtestcore

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<signal.h>
#include<execinfo.h>

voidfunc0(void)
{
printf("This is func0\n");
int*p =NULL;
*p =1234;
}

voidfunc1(void)
{
printf("This is func1\n");
func0();
}

voidfunc2(void)
{
printf("This is func2\n");
func1();
}

voiddump(intsigno)
{
void*array[100];
size_tsize;
char**strings;

size = backtrace(array,100);
strings = backtrace_symbols(array, size);

printf("Obtained %zd stacks.\n", size);
for(inti =0; i < size; i++)
{
printf("%s\n", strings[i]);
}

free(strings);
exit(0);
}

intmain(intargc,char**argv)
{
printf("==================segmentation fault test5==================\n");
signal(SIGSEGV, &dump);
func2();

return0;
}

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：

intbacktrace(void**buffer,intsize);
char**backtrace_symbols(void*const*buffer,intsize);

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三种定位段错误问题的方法，可以定位不同程度的问题。