用coredump调试C语言段错误

只看该作者 · 2023-3-2 16:11

core dump 可以理解为当程序崩溃时，自动将内存信息保存到文件中。这里的 core 就是 memory，dump 就是将内存数据保存到磁盘的过程。

core dump 的一个常见原因是段错误（segmentation fault），这是由尝试访问非法内存位置引起的。这可能包括释放后使用、缓冲区溢出和写入空指针。在bug很难复现的情况下，core dump 非常有用，它可以让你检查可能发生的情况。GDB 可用于读取 core dump 文件并分析程序崩溃原因。core dump 设置要想让自己的程序在崩溃时自动生成 core dump 文件，需要进行一些设置。以 ubuntu 系统为例，Linux 提供了一个名为 ulimit 的程序来设置 core 文件大小和其他参数。

$ ulimit -acore file size (blocks, -c) 0data seg size (kbytes, -d) unlimitedscheduling priority (-e) 0file size (blocks, -f) unlimitedpending signals (-i) 7823max locked memory (kbytes, -l) 64max memory size (kbytes, -m) unlimitedopen files (-n) 1024pipe size (512 bytes, -p) 8POSIX message queues (bytes, -q) 819200real-time priority (-r) 0stack size (kbytes, -s) 8192cpu time (seconds, -t) unlimitedmax user processes (-u) 7823virtual memory (kbytes, -v) unlimitedfile locks (-x) unlimited

上面第一项 core file size 为 0，表示 core 文件数量最多为 0，使用如下命令将 core 文件数量设置为无限制：

ulimit -c unlimited

然后使用 ulimit -c 命令，可以看到设置成功：

$ ulimit -cunlimited

生成 core dump 并调试编译代码命令：

$ gcc -ggdb -o0 <any other flags> -o file_name file_name.c

编译的时候需要加 -ggdb -o0 打开调试模式，否则打印栈帧时只能看到被调用函数的地址，而不是具体函数名和行号。
运行程序：

$ ./<file_name>Segmentation fault (core dumped)

程序崩溃并提示 Segmentation fault，表示因为程序访问了不允许访问的内存地址，(core dumped) 表示在当前目录生成了一个文件 core，用来保存出错信息，这是一个二进制文件，需要使用 gdb 辅助分析文件内容。
使用 GDB 进行定位出错位置：

$ gdb <binary-file> <core-dump-file>

通过这条命令，就可以找到引起段错误的具体行号。 GDB 有助于在程序崩溃时检查栈帧以及变量和寄存器的状态。在这种情况下，诸如 file、where、up、down、print、info locals、info args、info registers 和 list 等命令会很有帮助。需要记住的是，在调试 core dump 时，程序实际上并没有运行，因此与程序执行相关的命令（例如 step、next 和 continue）不可用。实例演示比如引起段错误的代码如下：

// core_dump.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(void){ char *ptr; *ptr = 'x'; return 0;}

编译运行一气呵成：

$ gcc -ggdb -o0 core_dump.c -o core_dump$ ./core_dumpSegmentation fault (core dumped)$ lscore core_dump core_dump.c

这时会生成一个 core 文件：

# Load program binary and core file $ gdb core_dump core

可以看到 GDB 定位到第8八行是引起段错误的原因。在 gdb 中，可以使用以下命令查看 backtrace（崩溃时的函数调用栈）：

bt# or (exact same command)where# OR (for even more details, such as seeing all arguments to the functions--# thanks to Peter Cordes in the comments below)bt full# For gdb help and details, see:help bt# orhelp where

只看该作者 · 2023-12-30 12:42

感谢分享详细的 core dump 使用方法，特别是通过 ulimit 设置 core 文件数量为无限制，并使用 GDB 进行调试的步骤。这对解决段错误问题非常有帮助。

只看该作者 · 2023-12-30 12:42

感谢分享详细的 core dump 使用方法，特别是通过 ulimit 设置 core 文件数量为无限制，并使用 GDB 进行调试的步骤。这对解决段错误问题非常有帮助。