Question

如何定位导致Crash的代码位置

Answer 1

1. 在开发环境下定位Crash错误
　　1.1 普通的crash
　　　　先来看看最普通的crash
　　　　参见图1(c01.png)
　　　　当你在debug模式下运行上面的程序就会弹出上面的框。vc就帮你定位到了错误的位置。是个对零指针的操作。非常简单，不是吗。

　　1.2 较难定位的crash
　　　　较难定位的crash往往是由于内存错误(参见5.1 为什么程序crash时调用堆栈是乱的)。例如以下代码：

代码

　　　　char *p = new char[16];
　　　　p[10] = 0xfd;
　　　　delete[] p;
　　　　printf(p);

　　　　以上代码有两处错误，一是第2行的内存写越界，二是第4行使用被删除的指针。
　　　　但以上代码在vc的release和debug下都不会报错。这使得这类错误很难定位。
　　　　检测这一类问题可以使用BoundsChecker工具的FinalCheck模式（BoundsChecker）

　　　　用BoundsChecker检测后可得到两个错误：Write overrun(写越界) 和 Dangling pointer(使用被删除的指针)而且都精确定位到了出错的位置。是个不错的工具。
　　　　参见图2(c02.png)
　　　　参见图3(c03.png)

　　1.3 注意vc的输出日志
　　　　由于一些目前未知的原因（有可能是程序的错误太严重或是BoundsChecker本身的bug），BoundsChekcer有时不能正常工作。
　　　　这里vc的输出日志有时能提供一些有用的信息。
　　　　在难找的crash中，有很大一部分是引用了非法的指针。

　　　　有时在vc的输出日志里可以看到类似于这样的信息
　　　　“emule.exe 中的 0x004277b7 处最可能的异常: 0xC0000005: 读取位置 0xfeeeff62 时发生访问冲突 。”
　　　　在缺少BoundsChecker的支持时，这是一条很重要的信息。意思是说在“程序地址0x004277b7处”对“值为0xfeeeff62的指针”进行操作。
　　　　（怎么通过“程序地址0x004277b7”找到对应的代码行可参照 3.1，）
　　　　这条信息的重要性在于，这个操作只会触发一个警告，而不会导致crash，当crash真正发生时，很有可能不会在0x004277b7附近，
　　　　甚至调用堆栈都已经被写乱，让你无从下手。（参见5.1 为什么程序crash时调用堆栈是乱的）

2. 定位发布在外的版本的Crash错误
　　发布在外的软件crash了，往往不好调试，所以目前很多软件都有“发送错误报告”这一功能。
　　实现这一功能一般分以下几步：

　　a. 使用SetUnhandledExceptionFilter函数
　　　　使用SetUnhandledExceptionFilter设置最高一级的异常处理函数，当程序出现任何未处理的异常，都会触发你设置的函数里。具体使用可参照msdn和emule源码。
　　b. 使用MiniDumpWriteDump函数
　　　　在你的异常处理函数里，使用MiniDumpWriteDump把错误信息存成特定格式的文件。具体使用可参照msdn和emule源码。
　　c. 发送错误报告
　　　　选用一种形式把第二步产生的错误报告(.dmp)文件发送给你指定的地方。
　　d. 查看错误报告
　　　　这里介绍用vc查看错误报告的方法，还可以用windows debug tools这个工具看，方法见5.2 使用windows debug tools查看.dmp文件(错误报告)
　　　　
　　　　查看错误报告需要有三样东西：对应release版的代码，当时编译release版所产生的.exe和.pdb文件。（这两个文件都在编译的输出目录里。）所以当程序发布时，要保留下这两个文件。
　　　　把.dmp（错误报告文件）, .pdb, .exe. 代码，在同一目录下，用vc打开.dmp 文件。
　　　　按F5运行，程序即到达crash时的状态，可以对其进行相应的分析。
　　　　

　　一点补充：当没有“发送错误报告”的功能，或是此功能失效，以致弹出了windows的“发送错误报告”的对话框。这时其实也是有错误报告的，一般在C:Documents and Settings用户名Local SettingsTemp里的一个.dmp文件(一般只有一个.dmp)

3. 小技巧
　　3.1 根据程序地址找到代码位置
　　　　可按如下步骤：
　　　　a. 使程序处于停止状态。（比如程序运行时，在vc里按Ctrl+Alt+Break，或设断点使程序停下）
　　　　b. 切换到汇编状态。（Ctrl+F11）
　　　　c. 在地址栏输入程序地址，回车。
　　　　d. 可按Ctrl+F11切回代码模式。
　　3.2 根据消息值查看对应的windows消息
　　　　在vc的监视窗口里输入“消息值,wm”即可看到对应的消息。
　　3.3 查看GetLastError返回值
　　　　在vc的监视窗口里输入“@err,hr”，即可看到LastError及其解释。
　　3.4 在代码中暂停程序
　　　　在debug版中可以在代码中加上“AfxDebugBreak()；”以暂停程序。release版可使用 “_asm int 3;”
4. 编程小警示
　　4.1 慎用IsBadPtr系列函数
　　　　当使用IsBadReadPtr, IsBadWritePtr, IsBadCodePtr一系列函数时要注意，这一类函数可能并不能达到你所想要的意图。
　　　　比如下面的代码，两个返回都是false。

代码

char *p = new char[10];
bool b;
b = IsBadReadPtr(p+10, 1);
delete[] p;
char *q = new char[10];
b = IsBadReadPtr(p, 1);

　　　　所以切忌在程序中以IsBadPtr函数来判断是否可以对这个指针进行操作。这些函数只能在调试中使用，或是你确切的知道这些函数的返回值表示的是什么意义的时候。

　　4.2 慎用catch(...)
　　　　为了防止程序crash或是解决一个不明白的crash时，大家很容易想到一个 try{}catch(...){}来解决问题。
　　　　的确大部分时间这样不会出问题了，但这个try-catch很有可能隐藏掉在try里面的错误，而当由此错误引起其他错误时，就很难追踪到这个问题了。
　　　　所以建议尽量少用catch(...)，如果知道某一块代码会抛出异常，应该用确切的写法。比如catch(CFileException *e), catch(int e)等等。

5. 附录
　　5.1 为什么程序crash时调用堆栈是乱的
　　　　当内存被写乱时程序很有可能出现很难定位的crash，比如调用堆栈是乱的，或走到不存在的代码里。这里举一例

代码

class CA
{
public:
CA(){}
~CA(){}
virtual f(){}
};

void show()
{
printf("shown");
}

int main()
{
// 对像被创建删除
CA *p = new CA;
delete p;

// 一些正常的操作
int *q = new int;
int codeAddress = (int)show;
*q = (int)&codeAddress;

// 调用被删除的对像，程序有可能执行到任何地方。
p->f();
}

　　　　上面代码的结果会走到show()里显示出show（这跟编译环境有关，vc2003下测试结果是这样）。如果你了解c++的vtable机制就明白这是怎么回事。
　　　　如果不明白也没关系，我下面说个大概。

　　　　首先CA对象被创建又被删除。如果此时调用p->f()多半会crash。
　　　　第二块代码可视为一些正常的操作，new了一个q，然后对它进行了一些赋值。
　　　　如果你不明白vtable机制，那你只要知道，最后一行的 “p->f();”会执行变量q所指向的变量所指向的变量所标示的地址。（这里没打错字，是两个“所指向的变量”）
　　　　这里我“心地善良”的给这个值赋上了一个合法的函数地址show。但实际程序中q所指向的变量有可能是任意值，它再指向的变量就更是任意值了。
　　　　那程序就不知道跑哪里去了。如果这个值过于离谱，那算你运气好，程序会立即crash，而你就知道错误位置在哪了。但讨人厌的是，它有可能是一个合法地址，那程序就继续走下去，
　　　　但迟早会crash，并且调用堆栈面目全非（原因牵涉到“调用堆栈的推导”的问题这里就不多说了），
　　　　到时就根本无从知道原来是调用了被删除的p对象而导致的。

　　5.2 使用Debugging tools for windows查看.dmp文件(错误报告)
　　　　a. 准备好程序对应的代码，exe文件，pdb文件（编译时在编译输出目录里）
　　　　b. 安装WinDbg
　　　　c. 在winDbg里把Symbol目录设在.pdb所在目录，Image目录设在.exe所在目录，code目录设到代码目录。
　　　　d. 打开.dmp文件
　　　　e. 输入命令.ecxr。（此命令使环境回到崩溃时的状态）
　　　　f. 打开调用堆栈(ALT + F6)查看Crash的位置
　　　　g. 进行分析
简介
　　（FinalCheck能检测出的错误列表见附录1）
　　BoundsChecker是一个很强大的调试工具。这里只简单介绍如何用它的FinalCheck模式定位比较难定位的错误。
FinalCheck模式简单来说就是BoundsChecker在你的代码里加一些诊断代码来检查平时比较难查出的内存越界，错误的指针使用等。
不过付出的代价就是程序跑起来会比较慢，所以在不用时最好是把FinalCheck模式关掉。特别是发布前。