尽管已经提供了描述如何使用GNU libc backtrace()函数1的正确答案，并且我提供了自己的答案，描述了如何确保从信号处理程序的回溯指向fault2的实际位置，但我没有看到任何从回溯输出的要求c++符号的提及。

当从c++程序获得回溯时，可以通过c++filt1运行输出来要求符号，或者直接使用abi::__cxa_demangle1。

1 Linux & OS X 注意，c++filt和__cxa_demangle是特定于GCC的 2 Linux

---

下面的c++ Linux示例使用与我的其他答案相同的信号处理程序，并演示如何使用c++filt来要求符号。

代码:

class foo
{
public:
    foo() { foo1(); }

private:
    void foo1() { foo2(); }
    void foo2() { foo3(); }
    void foo3() { foo4(); }
    void foo4() { crash(); }
    void crash() { char * p = NULL; *p = 0; }
};

int main(int argc, char ** argv)
{
    // Setup signal handler for SIGSEGV
    ...

    foo * f = new foo();
    return 0;
}

输出(. /测试):

signal 11 (Segmentation fault), address is (nil) from 0x8048e07
[bt]: (1) ./test(crash__3foo+0x13) [0x8048e07]
[bt]: (2) ./test(foo4__3foo+0x12) [0x8048dee]
[bt]: (3) ./test(foo3__3foo+0x12) [0x8048dd6]
[bt]: (4) ./test(foo2__3foo+0x12) [0x8048dbe]
[bt]: (5) ./test(foo1__3foo+0x12) [0x8048da6]
[bt]: (6) ./test(__3foo+0x12) [0x8048d8e]
[bt]: (7) ./test(main+0xe0) [0x8048d18]
[bt]: (8) ./test(__libc_start_main+0x95) [0x42017589]
[bt]: (9) ./test(__register_frame_info+0x3d) [0x8048981]

需求输出(。/test 2>&1 | c++filt):

signal 11 (Segmentation fault), address is (nil) from 0x8048e07
[bt]: (1) ./test(foo::crash(void)+0x13) [0x8048e07]
[bt]: (2) ./test(foo::foo4(void)+0x12) [0x8048dee]
[bt]: (3) ./test(foo::foo3(void)+0x12) [0x8048dd6]
[bt]: (4) ./test(foo::foo2(void)+0x12) [0x8048dbe]
[bt]: (5) ./test(foo::foo1(void)+0x12) [0x8048da6]
[bt]: (6) ./test(foo::foo(void)+0x12) [0x8048d8e]
[bt]: (7) ./test(main+0xe0) [0x8048d18]
[bt]: (8) ./test(__libc_start_main+0x95) [0x42017589]
[bt]: (9) ./test(__register_frame_info+0x3d) [0x8048981]

---

下面的代码构建在我原来答案中的信号处理程序之上，可以替换上面示例中的信号处理程序，以演示如何使用abi::__cxa_demangle来提取符号。此信号处理程序产生与上面示例相同的需求输出。

代码:

void crit_err_hdlr(int sig_num, siginfo_t * info, void * ucontext)
{
    sig_ucontext_t * uc = (sig_ucontext_t *)ucontext;

    void * caller_address = (void *) uc->uc_mcontext.eip; // x86 specific

    std::cerr << "signal " << sig_num 
              << " (" << strsignal(sig_num) << "), address is " 
              << info->si_addr << " from " << caller_address 
              << std::endl << std::endl;

    void * array[50];
    int size = backtrace(array, 50);

    array[1] = caller_address;

    char ** messages = backtrace_symbols(array, size);    

    // skip first stack frame (points here)
    for (int i = 1; i < size && messages != NULL; ++i)
    {
        char *mangled_name = 0, *offset_begin = 0, *offset_end = 0;

        // find parantheses and +address offset surrounding mangled name
        for (char *p = messages[i]; *p; ++p)
        {
            if (*p == '(') 
            {
                mangled_name = p; 
            }
            else if (*p == '+') 
            {
                offset_begin = p;
            }
            else if (*p == ')')
            {
                offset_end = p;
                break;
            }
        }

        // if the line could be processed, attempt to demangle the symbol
        if (mangled_name && offset_begin && offset_end && 
            mangled_name < offset_begin)
        {
            *mangled_name++ = '\0';
            *offset_begin++ = '\0';
            *offset_end++ = '\0';

            int status;
            char * real_name = abi::__cxa_demangle(mangled_name, 0, 0, &status);

            // if demangling is successful, output the demangled function name
            if (status == 0)
            {    
                std::cerr << "[bt]: (" << i << ") " << messages[i] << " : " 
                          << real_name << "+" << offset_begin << offset_end 
                          << std::endl;

            }
            // otherwise, output the mangled function name
            else
            {
                std::cerr << "[bt]: (" << i << ") " << messages[i] << " : " 
                          << mangled_name << "+" << offset_begin << offset_end 
                          << std::endl;
            }
            free(real_name);
        }
        // otherwise, print the whole line
        else
        {
            std::cerr << "[bt]: (" << i << ") " << messages[i] << std::endl;
        }
    }
    std::cerr << std::endl;

    free(messages);

    exit(EXIT_FAILURE);
}

我迄今为止最好的异步信号安全尝试

如果不安全请告诉我。我还没有找到显示行号的方法。

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

#define TRACE_MAX 1024

void handler(int sig) {
    (void)sig;
    void *array[TRACE_MAX];
    size_t size;
    const char msg[] = "failed with a signal\n";

    size = backtrace(array, TRACE_MAX);
    write(STDERR_FILENO, msg, sizeof(msg));
    backtrace_symbols_fd(array, size, STDERR_FILENO);
    _Exit(1);
}

void my_func_2(void) {
    *((int*)0) = 1;
}

void my_func_1(double f) {
    (void)f;
    my_func_2();
}

void my_func_1(int i) {
    (void)i;
    my_func_2();
}

int main() {
    /* Make a dummy call to `backtrace` to load libgcc because man backrace says:
     *    *  backtrace() and backtrace_symbols_fd() don't call malloc() explicitly, but they are part of libgcc, which gets loaded dynamically when first used.  Dynamic loading usually triggers a call to mal‐
     *       loc(3).  If you need certain calls to these two functions to not allocate memory (in signal handlers, for example), you need to make sure libgcc is loaded beforehand.
     */
    void *dummy[1];
    backtrace(dummy, 1);
    signal(SIGSEGV, handler);

    my_func_1(1);
}

编译并运行:

g++ -ggdb3 -O2 -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -rdynamic -o stacktrace_on_signal_safe.out stacktrace_on_signal_safe.cpp
./stacktrace_on_signal_safe.out

需要使用-rdynamic来获取函数名:

failed with a signal
./stacktrace_on_signal_safe.out(_Z7handleri+0x6e)[0x56239398928e]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x42520)[0x7f04b1459520]
./stacktrace_on_signal_safe.out(main+0x38)[0x562393989118]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x29d90)[0x7f04b1440d90]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0x80)[0x7f04b1440e40]
./stacktrace_on_signal_safe.out(_start+0x25)[0x562393989155]

然后，我们可以将它管道到c++filt中以demangle:

./stacktrace_on_signal_safe.out |& c++filt

给:

failed with a signal
/stacktrace_on_signal_safe.out(handler(int)+0x6e)[0x55b6df43f28e]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x42520)[0x7f40d4167520]
./stacktrace_on_signal_safe.out(main+0x38)[0x55b6df43f118]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x29d90)[0x7f40d414ed90]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0x80)[0x7f40d414ee40]
./stacktrace_on_signal_safe.out(_start+0x25)[0x55b6df43f155]

由于优化，几个级别都丢失了，使用-O0我们得到一个更完整的:

/stacktrace_on_signal_safe.out(handler(int)+0x76)[0x55d39b68325f]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x42520)[0x7f4d8ffdd520]
./stacktrace_on_signal_safe.out(my_func_2()+0xd)[0x55d39b6832bb]
./stacktrace_on_signal_safe.out(my_func_1(int)+0x14)[0x55d39b6832f1]
./stacktrace_on_signal_safe.out(main+0x4a)[0x55d39b68333e]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x29d90)[0x7f4d8ffc4d90]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0x80)[0x7f4d8ffc4e40]
./stacktrace_on_signal_safe.out(_start+0x25)[0x55d39b683125]

行号不存在，但我们可以通过addr2line获取它们。这需要不使用-rdynamic进行构建:

g++ -ggdb3 -O0 -std=c++23 -Wall -Wextra -pedantic -o stacktrace_on_signal_safe.out stacktrace_on_signal_safe.cpp
./stacktrace_on_signal_safe.out |& sed -r 's/.*\(//;s/\).*//' | addr2line -C -e stacktrace_on_signal_safe.out -f

生产:

??
??:0
handler(int)
/home/ciro/stacktrace_on_signal_safe.cpp:14
??
??:0
my_func_2()
/home/ciro/stacktrace_on_signal_safe.cpp:22
my_func_1(i
/home/ciro/stacktrace_on_signal_safe.cpp:33
main
/home/ciro/stacktrace_on_signal_safe.cpp:45
??
??:0
??
??:0
_start
??:?

Awk解析出非-rdynamic输出的+<addr>编号:

./stacktrace_on_signal_safe.out(+0x125f)[0x55984828825f]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x42520)[0x7f8644a1e520]
./stacktrace_on_signal_safe.out(+0x12bb)[0x5598482882bb]
./stacktrace_on_signal_safe.out(+0x12f1)[0x5598482882f1]
./stacktrace_on_signal_safe.out(+0x133e)[0x55984828833e]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x29d90)[0x7f8644a05d90]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0x80)[0x7f8644a05e40]
./stacktrace_on_signal_safe.out(+0x1125)[0x559848288125]

如果你还想将实际的信号数打印到stdout，这里有一个异步信号安全实现int到字符串:使用write或异步安全函数从信号处理程序打印int，因为printf不是。

在Ubuntu 22.04上测试。

C++23 <stacktrace>

与许多其他答案一样，本节忽略了问题的异步信号安全方面，这可能导致代码在崩溃时死锁，这可能会很严重。我们只希望有一天c++标准会添加一个boost::stacktrace::safe_dump_to类函数来一劳永逸地解决这个问题。

这将是一般更优秀的c++堆栈跟踪选项，正如前面提到的:在C或c++中打印调用堆栈，因为它显示行号并自动为我们执行需求。

stacktrace_on_signal.cpp

#include <stacktrace>
#include <iostream>

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

void handler(int sig) {
    (void)sig;
    /* De-register this signal in the hope of avoiding infinite loops
     * if asyns signal unsafe things fail later on. But can likely still deadlock. */
    signal(sig, SIG_DFL);
    // std::stacktrace::current
    std::cout << std::stacktrace::current();
    // C99 async signal safe version of exit().
    _Exit(1);
}

void my_func_2(void) {
    *((int*)0) = 1;
}

void my_func_1(double f) {
    (void)f;
    my_func_2();
}

void my_func_1(int i) {
    (void)i;
    my_func_2();
}

int main() {
    signal(SIGSEGV, handler);
    my_func_1(1);
}

编译并运行:

g++ -ggdb3 -O2 -std=c++23 -Wall -Wextra -pedantic -o stacktrace_on_signal.out stacktrace_on_signal.cpp -lstdc++_libbacktrace
./stacktrace_on_signal.out

在GCC 12.1上从源代码编译的输出，Ubuntu 22.04:

   0# handler(int) at /home/ciro/stacktrace_on_signal.cpp:11
   1#      at :0
   2# my_func_2() at /home/ciro/stacktrace_on_signal.cpp:16
   3#      at :0
   4#      at :0
   5#      at :0
   6#

我认为它错过了my_func_1，由于优化被打开，通常没有什么我们可以做的AFAIK。用-O0代替会更好:

   0# handler(int) at /home/ciro/stacktrace_on_signal.cpp:11
   1#      at :0
   2# my_func_2() at /home/ciro/stacktrace_on_signal.cpp:16
   3# my_func_1(int) at /home/ciro/stacktrace_on_signal.cpp:26
   4#      at /home/ciro/stacktrace_on_signal.cpp:31
   5#      at :0
   6#      at :0
   7#      at :0
   8#

但不知道为什么梅恩没有出现。

backtrace_simple

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/releases/gcc-12.1.0/libstdc%2B%2B-v3/src/libbacktrace/backtrace-supported.h.in#L45提到backtrace_simple是安全的:

/* BACKTRACE_USES_MALLOC will be #define'd as 1 if the backtrace
   library will call malloc as it works, 0 if it will call mmap
   instead.  This may be used to determine whether it is safe to call
   the backtrace functions from a signal handler.  In general this
   only applies to calls like backtrace and backtrace_pcinfo.  It does
   not apply to backtrace_simple, which never calls malloc.  It does
   not apply to backtrace_print, which always calls fprintf and
   therefore malloc.  */

但它使用起来似乎不太方便，主要是一个内部工具。

标准：：basic_stacktrace

这就是std::stacktrace的基础，根据:https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/basic_stacktrace

它有一个分配器参数，cppreference将其描述为:

为在热路径或嵌入式环境中使用basic_stacktrace提供了自定义分配器的支持。用户可以在堆栈上或其他适当的地方分配stacktrace_entry对象。

所以我想知道如果basic_stacktrace本身是异步信号安全的，如果它不可能使std::stacktrace的一个版本也与自定义分配器，例如:

写入磁盘上的文件，如boost::stacktrace::safe_dump_to 或者写入某个预先分配的具有最大大小的堆栈缓冲区

https://apolukhin.github.io/papers/stacktrace_r1.html可能是提案，提到:

关于信号安全的注意:本建议并不试图为捕获和解码堆栈跟踪提供信号安全的解决方案。这种功能目前还不能在一些流行的平台上实现。然而，本文试图提供一个可扩展的解决方案，通过提供一个信号安全分配器和改变堆栈跟踪实现细节，有可能使信号安全。

只是得到核心转储吗?

核心转储允许您使用GDB检查内存:当程序的核心转储文件具有命令行参数时，如何使用GDB分析它?所以它比只有痕迹更强大。

只要确保你正确地启用了它，特别是在Ubuntu 22.04上，你需要:

echo 'core' | sudo tee /proc/sys/kernel/core_pattern

或者要学习使用apport，请参见:https://askubuntu.com/questions/1349047/where-do-i-find-core-dump-files-and-how-do-i-view-and-analyze-the-backtrace-st/1442665#1442665

我忘记了GNOME的“apport”技术，但我不太了解如何使用它。它用于生成堆栈跟踪和其他用于处理的诊断，并可以自动归档错误。这当然值得一看。

ulimit -c unlimited

是一个系统变量，它将允许在应用程序崩溃后创建一个核心转储。在这种情况下是无限的。在同一目录中查找一个名为core的文件。确保在编译代码时启用了调试信息!

问候

感谢calorticgeek让我注意到addr2line实用程序。

我写了一个快速和肮脏的脚本来处理这里提供的答案的输出: (非常感谢jschmier!)使用addr2line实用程序。

脚本只接受一个参数:包含jschmier实用程序输出的文件名。

对于跟踪的每一层，输出应该打印如下内容:

BACKTRACE:  testExe 0x8A5db6b
FILE:       pathToFile/testExe.C:110
FUNCTION:   testFunction(int) 
   107  
   108           
   109           int* i = 0x0;
  *110           *i = 5;
   111      
   112        }
   113        return i;

代码:

#!/bin/bash

LOGFILE=$1

NUM_SRC_CONTEXT_LINES=3

old_IFS=$IFS  # save the field separator           
IFS=$'\n'     # new field separator, the end of line           

for bt in `cat $LOGFILE | grep '\[bt\]'`; do
   IFS=$old_IFS     # restore default field separator 
   printf '\n'
   EXEC=`echo $bt | cut -d' ' -f3 | cut -d'(' -f1`  
   ADDR=`echo $bt | cut -d'[' -f3 | cut -d']' -f1`
   echo "BACKTRACE:  $EXEC $ADDR"
   A2L=`addr2line -a $ADDR -e $EXEC -pfC`
   #echo "A2L:        $A2L"

   FUNCTION=`echo $A2L | sed 's/\<at\>.*//' | cut -d' ' -f2-99`
   FILE_AND_LINE=`echo $A2L | sed 's/.* at //'`
   echo "FILE:       $FILE_AND_LINE"
   echo "FUNCTION:   $FUNCTION"

   # print offending source code
   SRCFILE=`echo $FILE_AND_LINE | cut -d':' -f1`
   LINENUM=`echo $FILE_AND_LINE | cut -d':' -f2`
   if ([ -f $SRCFILE ]); then
      cat -n $SRCFILE | grep -C $NUM_SRC_CONTEXT_LINES "^ *$LINENUM\>" | sed "s/ $LINENUM/*$LINENUM/"
   else
      echo "File not found: $SRCFILE"
   fi
   IFS=$'\n'     # new field separator, the end of line           
done

IFS=$old_IFS     # restore default field separator 

我发现@tgamblin解决方案不完整。 它不能处理stackoverflow。 我想因为默认情况下信号处理程序是用相同的堆栈和调用的 SIGSEGV被抛出两次。为了保护，你需要为信号处理器注册一个独立的堆栈。

您可以使用下面的代码进行检查。默认情况下，处理程序失败。使用已定义的宏STACK_OVERFLOW就可以了。

#include <iostream>
#include <execinfo.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string>
#include <cassert>

using namespace std;

//#define STACK_OVERFLOW

#ifdef STACK_OVERFLOW
static char stack_body[64*1024];
static stack_t sigseg_stack;
#endif

static struct sigaction sigseg_handler;

void handler(int sig) {
  cerr << "sig seg fault handler" << endl;
  const int asize = 10;
  void *array[asize];
  size_t size;

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

  // print out all the frames to stderr
  cerr << "stack trace: " << endl;
  backtrace_symbols_fd(array, size, STDERR_FILENO);
  cerr << "resend SIGSEGV to get core dump" << endl;
  signal(sig, SIG_DFL);
  kill(getpid(), sig);
}

void foo() {
  foo();
}

int main(int argc, char **argv) {
#ifdef STACK_OVERFLOW
  sigseg_stack.ss_sp = stack_body;
  sigseg_stack.ss_flags = SS_ONSTACK;
  sigseg_stack.ss_size = sizeof(stack_body);
  assert(!sigaltstack(&sigseg_stack, nullptr));
  sigseg_handler.sa_flags = SA_ONSTACK;
#else
  sigseg_handler.sa_flags = SA_RESTART;  
#endif
  sigseg_handler.sa_handler = &handler;
  assert(!sigaction(SIGSEGV, &sigseg_handler, nullptr));
  cout << "sig action set" << endl;
  foo();
  return 0;
}