C++程序崩溃解决方案 c++程序崩溃定位方法

前言

C++程序崩溃如何进行异常捕获处理？特别是发布版本为Release版本，要想保留现场和复现就更加困难。本文较少几种捕获程序异常定位问题的方案。

1. SetUnhandledExceptionFilter+ MiniDumpWriteDump + PDB解决方案

1.1 SetUnhandledExceptionFilter简介

Windows为应用程序提供了一种通过SetUnhandledExceptionFilter函数覆盖默认应用程序“崩溃”处理功能的方法。

通常，SetUndhandledExceptionFilter函数与崩溃报告一起使用。 能够精确定位引起崩溃的代码行在事后调试中是非常宝贵的。

语法：

LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER WINAPI SetUnhandledExceptionFilter(
 _In_ LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER lpTopLevelExceptionFilter
);

1.2 MiniDumpWriteDump简介

MiniDumpWriteDump将用户模式minidump信息写入指定的文件。

语法：

BOOL MiniDumpWriteDump(
 HANDLE hProcess,
 DWORD ProcessId,
 HANDLE hFile,
 MINIDUMP_TYPE DumpType,
 PMINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION ExceptionParam,
 PMINIDUMP_USER_STREAM_INFORMATION UserStreamParam,
 PMINIDUMP_CALLBACK_INFORMATION CallbackParam
);

1.3 PDB简介

如何使QT的Release模式可调试（Windows）

MSDN : Program Database Files (C++)

1.4 捕获异常

1.4.1 pro文件

win32:LIBS += -lDbgHelp

1.4.2 头文件

 #include "Windows.h"
 #include <dbghelp.h>

1.4.3 异常捕获函数

//异常捕获函数
long ApplicationCrashHandler(EXCEPTION_POINTERS *pException)
{
 {
 // 在程序exe的上级目录中创建dmp文件夹
 QDir *dmp = new QDir;
 bool exist = dmp->exists("./dmp");
 if(exist == false)
 {
 dmp->mkdir("./dmp");
 }
 }

 QDateTime current_date_time = QDateTime::currentDateTime();
 QString current_date = current_date_time.toString("yyyy_MM_dd_hh_mm_ss");
 QString time = current_date + ".dmp";
 EXCEPTION_RECORD *record = pException->ExceptionRecord;
 QString errCode(QString::number(record->ExceptionCode, 16));
 QString errAddr(QString::number((uint)record->ExceptionAddress, 16));
 QString errFlag(QString::number(record->ExceptionFlags, 16));
 QString errPara(QString::number(record->NumberParameters, 16));
 qDebug()<< "errCode: "<<errCode;
 qDebug()<< "errAddr: "<<errAddr;
 qDebug()<< "errFlag: "<<errFlag;
 qDebug()<< "errPara: "<<errPara;

 //创建 Dump 文件
 HANDLE hDumpFile = CreateFile((LPCWSTR)QString("./dmp/" + time).utf16(),
 GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

 if(hDumpFile != INVALID_HANDLE_VALUE)
 {
 //Dump信息
 MINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION dumpInfo;
 dumpInfo.ExceptionPointers = pException;
 dumpInfo.ThreadId = GetCurrentThreadId();
 dumpInfo.ClientPointers = TRUE;
 //写入Dump文件内容
 MiniDumpWriteDump(GetCurrentProcess(), GetCurrentProcessId(),hDumpFile, MiniDumpNormal, &dumpInfo, NULL, NULL);
 CloseHandle(hDumpFile);
 }
 else
 {
 qDebug()<< "hDumpFile == null";
 }

 //这里弹出一个错误对话框并退出程序
 QMessageBox::critical(NULL,QString::fromLocal8Bit("程序崩溃"),
 QString::fromLocal8Bit("对于发生的错误，表示诚挚的歉意\n错误代码：%1\n错误地址：%2").arg(errCode).arg(errAddr),
 QMessageBox::Ok);

 return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
}

1.4.4 主函数调用

int main(int argc, char *argv[])

{

//注册异常捕获函数

SetUnhandledExceptionFilter((LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER)ApplicationCrashHandler);

...

}

1.5 分析异常

经过上面的设置可以生成*.dmp文件，结合*.pdb（如何使QT的Release模式可调试（Windows））就可以定位到源码中的函数，乃至于行数。

1.5.1 解析dmp

Windows 调试程序 (WinDbg) 可用于调试内核和用户模式代码，分析故障转储并检查 CPU 注册代码执行。

1.5.1.1 设置符号文件路径

也就是*.pdb的路径

注意事项：

该PDB必须为编译时生成的PDB，否则会解析不出正确结果。
也就是说发布二进制时，需要保留一份*.pdb文件

1.5.1.1 打开*.dmp文件

Microsoft (R) Windows Debugger Version 6.12.0002.633 AMD64
Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved.


Loading Dump File [C:\Users\Administrator\Desktop\2018_11_01_19_32_09.dmp]
User Mini Dump File: Only registers, stack and portions of memory are available

Symbol search path is: C:\Users\Administrator\Desktop
Executable search path is: 
Windows 7 Version 7601 (Service Pack 1) MP (4 procs) Free x86 compatible
Product: WinNt, suite: SingleUserTS
Machine Name:
Debug session time: Thu Nov 1 19:32:09.000 2018 (UTC + 8:00)
System Uptime: not available
Process Uptime: 0 days 0:00:01.000
................................................................
.....................................................
This dump file has an exception of interest stored in it.
The stored exception information can be accessed via .ecxr.
(be0.ccc): Integer divide-by-zero - code c0000094 (first/second chance not available)
eax=fffffffd ebx=03331020 ecx=0058eaec edx=77a96c74 esi=03330fe0 edi=0058eb8c
eip=77a96c74 esp=0058e84c ebp=0058e85c iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc
cs=001b ss=0023 ds=0023 es=0023 fs=003b gs=0000 efl=00000246
Unable to load image C:\Windows\System32\ntdll.dll, Win32 error 0n2
*** WARNING: Unable to verify timestamp for ntdll.dll
*** ERROR: Module load completed but symbols could not be loaded for ntdll.dll
ntdll+0x46c74:
77a96c74 c3 ret

1.5.2 结合PDB定位具体函数

输入命令，等待几秒后会打印出错误信息

!analyze -v

至此，可以准确找到出现问题的函数。

2. Google Breakpad方案

Google breakpad是一个跨平台的崩溃转储和分析框架和工具集合。

默认情况下，当崩溃时breakpad会生成一个minidump文件，在不同平台上的实现机制不一样：

在windows平台上，使用微软提供的 SetUnhandledExceptionFilter() 方法来实现。

在OS X平台上，通过创建一个线程来监听 Mach Exception port 来实现。

在Linux平台上，通过设置一个信号处理器来监听 SIGILL SIGSEGV 等异常信号。

Source Code:

http://code.google.com/p/google-breakpad/

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