在Linux与Windows上获取当前堆栈信息的方法

在编写稳定可靠的软件服务时经常用到输出堆栈信息，以便用户/开发者获取准确的运行信息。常用在日志输出，错误报告，异常检测。

在linux有比较简便的函数获取堆栈信息：

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


void handler(int sig) {
 void *array[5];
 size_t size;

 // get void*'s for all entries on the stack
 size = backtrace(array, 5);

 // print out all the frames to stderr
 fprintf(stderr, "error: signal %d:\n", sig);
 char** msgs = backtrace_symbols(array, size);
 for(int i=1;i<size && msgs[i];++i)
 printf("[%d] %s\n", i, msgs[i]);
 exit(1);
}

void baz() {
 int *foo = (int*)-1; // make a bad pointer
 printf("%d\n", *foo);  // causes segfault
}

void bar() { baz(); }
void foo() { bar(); }


int main(int argc, char **argv) {
 signal(sigsegv, handler); // install our handler
 foo(); // this will call foo, bar, and baz. baz segfaults.
}

以上代码从参考的*中稍作修改而来。核心就是backtrace与backtrace_symbols两个函数。

windows下推荐用stackwalker这个开源代码，支持x86，amd64，ia64。

如果你需要一个最简的代码，那么下面是我抽取出来的代码，明显比linux要复杂一些。（win的很多功能实现起来要复杂一些，当然也有很多功能实现要比linux简单很多。）

我会做一些讲解，在后面。

#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <dbghelp.h>
#include <tlhelp32.h>

using namespace std;

handle ph;

void baz()
{
 int* v = 0;
 *v = 0;
}
void bar()
{
 baz();
}

void foo(){
 __try {
  bar();
 }
 __except(exception_execute_handler) {
  auto sire = syminitialize(ph, 0, false);
  sire = symsetoptions(symgetoptions() | symopt_load_lines | symopt_fail_critical_errors);
  context ctx = { 0 };
  ctx.contextflags = context_full;
  rtlcapturecontext(&ctx);
  stackframe64 sf = { 0 };
 #ifdef _m_ix86 // ignore ia64
  auto imagetype = image_file_machine_i386;
  sf.addrpc.offset = ctx.eip;
  sf.addrpc.mode = addrmodeflat;
  sf.addrframe.offset = ctx.ebp;
  sf.addrframe.mode = addrmodeflat;
  sf.addrstack.offset = ctx.esp;
  sf.addrstack.mode = addrmodeflat;
 #elif _m_x64
  auto imagetype = image_file_machine_amd64;
  sf.addrpc.offset = ctx.rip;
  sf.addrpc.mode = addrmodeflat;
  sf.addrframe.offset = ctx.rsp;
  sf.addrframe.mode = addrmodeflat;
  sf.addrstack.offset = ctx.rsp;
  sf.addrstack.mode = addrmodeflat;
 #endif

  moduleentry32 me;
  auto snap = createtoolhelp32snapshot(th32cs_snapmodule, getcurrentprocessid());
  auto info = module32first(snap, &me);
  while (info) {
   auto dw = symloadmodule64(ph, 0, me.szexepath, me.szmodule, (dword64)me.modbaseaddr, me.modbasesize);
   if (!module32next(snap, &me))break;
  }
  closehandle(snap);
  auto thread = getcurrentthread();

  pimagehlp_symbol64 sym = (imagehlp_symbol64 *)malloc(sizeof(imagehlp_symbol64) + 100);
  if (!sym)
   return;
  memset(sym, 0, sizeof(imagehlp_symbol64) + 100);
  sym->sizeofstruct = sizeof(imagehlp_symbol64);
  sym->maxnamelength = 100;

  imagehlp_line64 line = { 0 };
  line.sizeofstruct = sizeof(line);
  for (;;) {
   auto result = stackwalk(imagetype, ph, thread, &sf, &ctx, 0, symfunctiontableaccess64, symgetmodulebase64, 0);
   if (result) {
    dword64 offset = 0;
    dword offset_for_line = 0;
    char und_fullname[100];

    if (sf.addrpc.offset != 0) {
     if (symgetsymfromaddr64(ph, sf.addrpc.offset, &offset, sym)) {
      undecoratesymbolname(sym->name, und_fullname, 100, undname_complete);
      cout << und_fullname;
     }

     if (symgetlinefromaddr64(ph, sf.addrpc.offset, &offset_for_line, &line)) {
      cout << " " << line.filename << "(" << line.linenumber << ")";
     }
     cout << endl;
    }
   }
   else
    break;
  }
  symcleanup(ph);
 }
}
int main()
{
 ph = getcurrentprocess();
 foo();
 return 0;
}

编译请链接dbghelp.lib

核心就是stackwalk与symgetsymfromaddr64，symgetlinefromaddr64。

stackwalk用于获取下一层堆栈。

symgetsymfromaddr64用于获取当前函数名。

symgetlinefromaddr64用于获取函数所在文件及行号。

为了这三个函数正常工作，还要初始化符号相关功能（syminitialize），取得当前线程描述表（rtlcapturecontext），加载用到的模块（symloadmodule64）。

用到了<dbghelp.h> <tlhelp32.h>这两个头文件。

上面代码执行后会在控制台输出堆栈信息。

这篇在linux与windows上获取当前堆栈信息的方法就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。