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標題: 如何通過崩潰地址找到出錯的代碼行 [打印本頁]

作者: hbhdgpyz 時間: 2008-9-28 16:23
標題: 如何通過崩潰地址找到出錯的代碼行
作為程序員，我們平時最擔心見到的事情是什么？是內(nèi)存泄漏？是界面不好看？……錯啦！我相信我的看法是不會有人反對的--那就是，程序發(fā)生了崩潰！ <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p>
“該程序執(zhí)行了非法操作，即將關(guān)閉。請與你的軟件供應商聯(lián)系?！?，呵呵，這句 M$ 的“名言”，恐怕就是程序員最擔心見到的東西了。有的時候，自己的程序在自己的機器上運行得好好的，但是到了別人的機器上就崩潰了；有時自己在編寫和測試的過程中就莫名其妙地遇到了非法操作，但是卻無法確定到底是源代碼中的哪行引起的……是不是很痛苦呢？不要緊，本文可以幫助你走出這種困境，甚至你從此之后可以自豪地要求用戶把崩潰地址告訴你，然后你就可以精確地定位到源代碼中出錯的那行了。（很神奇吧？呵呵。）<o:p></o:p>
首先我必須強調(diào)的是，本方法可以在目前市面上任意一款編譯器上面使用。但是我只熟悉 M$ 的 VC 和 MASM ，因此后面的部分只介紹如何在這兩個編譯器中實現(xiàn)，請讀者自行融會貫通，掌握在別的編譯器上使用的方法。<o:p></o:p>
Well，廢話說完了，讓我們開始！ ：）<o:p></o:p>
首先必須生成程序的 MAP 文件。什么是 MAP 文件？簡單地講， MAP 文件是程序的全局符號、源文件和代碼行號信息的唯一的文本表示方法，它可以在任何地方、任何時候使用，不需要有額外的程序進行支持。而且，這是唯一能找出程序崩潰的地方的救星。<o:p></o:p>
好吧，既然 MAP 文件如此神奇，那么我們應該如何生成它呢？在 VC 中，我們可以按下 Alt+F7 ，打開“Project Settings”選項頁，選擇 C/C++ 選項卡，并在最下面的 Project Options 里面輸入：/Zd ，然后要選擇 Link 選項卡，在最下面的 Project Options 里面輸入： /mapinfo:lines 和 /map:PROJECT_NAME.map 。最后按下 F7 來編譯生成 EXE 可執(zhí)行文件和 MAP 文件。<o:p></o:p>
在 MASM 中，我們要設置編譯和連接參數(shù)，我通常是這樣做的：<o:p></o:p>
rc %1.rc ml /c /coff /Zd %1.asm link /subsystem:windows /mapinfo:exports /mapinfo:lines /map:%1.map %1.obj %1.res <o:p></o:p>
把它保存成 makem.bat ，就可以在命令行輸入 makem filename 來編譯生成 EXE 可執(zhí)行文件和 MAP 文件了。<o:p></o:p>
在此我先解釋一下加入的參數(shù)的含義：<o:p></o:p>
/Zd 表示在編譯的時候生成行信息 /map[:filename] 表示生成 MAP 文件的路徑和文件名 /mapinfo:lines 表示生成 MAP 文件時，加入行信息 /mapinfo:exports 表示生成 MAP 文件時，加入 exported functions （如果生成的是 DLL 文件，這個選項就要加上） <o:p></o:p>
OK，通過上面的步驟，我們已經(jīng)得到了 MAP 文件，那么我們該如何利用它呢？<o:p></o:p>
讓我們從簡單的實例入手，請打開你的 VC ，新建這樣一個文件：<o:p></o:p>
01 <A href="file://****************************************************************/">file://****************************************************************</A> 02 <A href="file://程/">file://程</A>序名稱：演示如何通過崩潰地址找出源代碼的出錯行 03 <A href="file://作/">file://作</A>者：羅聰 04 <A href="file://日/">file://日</A>期：2003-2-7 05 <A href="file://出/">file://出</A>處：<A href="http://www.luocong.com/">http://www.luocong.com</A>（老羅的繽紛天地） 06 <A href="file://本/">file://本</A>程序會產(chǎn)生“除0錯誤”，以至于會彈出“非法操作”對話框。 07 <A href="file:///">file://“</A>除0錯誤”只會在 Debug 版本下產(chǎn)生，本程序為了演示而盡量簡化。 08 <A href="file://注/">file://注</A>意事項：如欲轉(zhuǎn)載，請保持本程序的完整，并注明： 09 <A href="file://轉(zhuǎn)/">file://轉(zhuǎn)</A>載自“老羅的繽紛天地”（<A href="http://www.luocong.com/">http://www.luocong.com</A>） 10 <A href="file://****************************************************************/">file://****************************************************************</A> 11 12 void Crash(void) 13 { 14 int i = 1; 15 int j = 0; 16 i /= j; 17 } 18 19 void main(void) 20 { 21 Crash(); 22 } <o:p></o:p>
很顯然本程序有“除0錯誤”，在 Debug 方式下編譯的話，運行時肯定會產(chǎn)生“非法操作”。好，讓我們運行它，果然，“非法操作”對話框出現(xiàn)了，這時我們點擊“詳細信息”按鈕，記錄下產(chǎn)生崩潰的地址--在我的機器上是 0x0040104a 。<o:p></o:p>
再看看它的 MAP 文件：（由于文件內(nèi)容太長，中間沒用的部分我進行了省略）<o:p></o:p>
CrashDemo<o:p></o:p>
Timestamp is 3e430a76 (Fri Feb 07 09:23:02 2003)<o:p></o:p>
Preferred load address is 00400000<o:p></o:p>
Start Length Name Class 0001:00000000 0000de04H .text CODE 0001:0000de04 0001000cH .textbss CODE 0002:00000000 00001346H .rdata DATA 0002:00001346 00000000H .edata DATA 0003:00000000 00000104H .CRT$XCA DATA 0003:00000104 00000104H .CRT$XCZ DATA 0003:00000208 00000104H .CRT$XIA DATA 0003:0000030c 00000109H .CRT$XIC DATA 0003:00000418 00000104H .CRT$XIZ DATA 0003:0000051c 00000104H .CRT$XPA DATA 0003:00000620 00000104H .CRT$XPX DATA 0003:00000724 00000104H .CRT$XPZ DATA 0003:00000828 00000104H .CRT$XTA DATA 0003:0000092c 00000104H .CRT$XTZ DATA 0003:00000a30 00000b93H .data DATA 0003:000015c4 00001974H .bss DATA 0004:00000000 00000014H .idata$2 DATA 0004:00000014 00000014H .idata$3 DATA 0004:00000028 00000110H .idata$4 DATA 0004:00000138 00000110H .idata$5 DATA 0004:00000248 000004afH .idata$6 DATA<o:p></o:p>
Address Publics by Value Rva+Base Lib:Object<o:p></o:p>
0001:00000020 ?Crash@@YAXXZ 00401020 f CrashDemo.obj 0001:00000070 _main 00401070 f CrashDemo.obj 0004:00000000 __IMPORT_DESCRIPTOR_KERNEL32 00424000 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000014 __NULL_IMPORT_DESCRIPTOR 00424014 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000138 __imp__GetCommandLineA@0 00424138 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000013c __imp__GetVersion@0 0042413c kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000140 __imp__ExitProcess@4 00424140 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000144 __imp__DebugBreak@0 00424144 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000148 __imp__GetStdHandle@4 00424148 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000014c __imp__WriteFile@20 0042414c kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000150 __imp__InterlockedDecrement@4 00424150 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000154 __imp__OutputDebugStringA@4 00424154 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000158 __imp__GetProcAddress@8 00424158 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000015c __imp__LoadLibraryA@4 0042415c kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000160 __imp__InterlockedIncrement@4 00424160 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000164 __imp__GetModuleFileNameA@12 00424164 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000168 __imp__TerminateProcess@8 00424168 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000016c __imp__GetCurrentProcess@0 0042416c kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000170 __imp__UnhandledExceptionFilter@4 00424170 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000174 __imp__FreeEnvironmentStringsA@4 00424174 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000178 __imp__FreeEnvironmentStringsW@4 00424178 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000017c __imp__WideCharToMultiByte@32 0042417c kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000180 __imp__GetEnvironmentStrings@0 00424180 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000184 __imp__GetEnvironmentStringsW@0 00424184 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000188 __imp__SetHandleCount@4 00424188 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000018c __imp__GetFileType@4 0042418c kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000190 __imp__GetStartupInfoA@4 00424190 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000194 __imp__HeapDestroy@4 00424194 kernel32:KERNEL32.dll 0004:00000198 __imp__HeapCreate@12 00424198 kernel32:KERNEL32.dll 0004:0000019c __imp__HeapFree@12 0042419c kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001a0 __imp__VirtualFree@12 004241a0 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001a4 __imp__RtlUnwind@16 004241a4 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001a8 __imp__GetLastError@0 004241a8 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001ac __imp__SetConsoleCtrlHandler@8 004241ac kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001b0 __imp__IsBadWritePtr@8 004241b0 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001b4 __imp__IsBadReadPtr@8 004241b4 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001b8 __imp__HeapValidate@12 004241b8 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001bc __imp__GetCPInfo@8 004241bc kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001c0 __imp__GetACP@0 004241c0 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001c4 __imp__GetOEMCP@0 004241c4 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001c8 __imp__HeapAlloc@12 004241c8 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001cc __imp__VirtualAlloc@16 004241cc kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001d0 __imp__HeapReAlloc@16 004241d0 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001d4 __imp__MultiByteToWideChar@24 004241d4 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001d8 __imp__LCMapStringA@24 004241d8 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001dc __imp__LCMapStringW@24 004241dc kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001e0 __imp__GetStringTypeA@20 004241e0 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001e4 __imp__GetStringTypeW@16 004241e4 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001e8 __imp__SetFilePointer@16 004241e8 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001ec __imp__SetStdHandle@8 004241ec kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001f0 __imp__FlushFileBuffers@4 004241f0 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001f4 __imp__CloseHandle@4 004241f4 kernel32:KERNEL32.dll 0004:000001f8 \177KERNEL32_NULL_THUNK_DATA 004241f8 kernel32:KERNEL32.dll<o:p></o:p>
entry point at 0001:000000f0<o:p></o:p>
 Line numbers for .\Debug\CrashDemo.obj(d:\msdev\myprojects\crashdemo\crashdemo.cpp) segment .text<o:p></o:p>
13 0001:00000020 14 0001:00000038 15 0001:0000003f 16 0001:00000046 17 0001:00000050 20 0001:00000070 21 0001:00000088 22 0001:0000008d <o:p></o:p>
如果仔細瀏覽 Rva+Base 這欄，你會發(fā)現(xiàn)第一個比崩潰地址 0x0040104a 大的函數(shù)地址是 0x00401070 ，所以在 0x00401070 這個地址之前的那個入口就是產(chǎn)生崩潰的函數(shù)，也就是這行：<o:p></o:p>
0001:00000020 ?Crash@@YAXXZ 00401020 f CrashDemo.obj <o:p></o:p>
因此，發(fā)生崩潰的函數(shù)就是 ?Crash@@YAXXZ ，所有以問號開頭的函數(shù)名稱都是 C++ 修飾的名稱。在我們的源程序中，也就是 Crash() 這個子函數(shù)。<o:p></o:p>
OK，現(xiàn)在我們輕而易舉地便知道了發(fā)生崩潰的函數(shù)名稱，你是不是很興奮呢？呵呵，先別忙，接下來，更厲害的招數(shù)要出場了。<o:p></o:p>
請注意 MAP 文件的最后部分--代碼行信息（Line numbers information），它是以這樣的形式顯示的：<o:p></o:p>
13 0001:00000020 <o:p></o:p>
第一個數(shù)字代表在源代碼中的代碼行號，第二個數(shù)是該代碼行在所屬的代碼段中的偏移量。<o:p></o:p>
如果要查找代碼行號，需要使用下面的公式做一些十六進制的減法運算：<o:p></o:p>
崩潰行偏移 = 崩潰地址（Crash Address） - 基地址（ImageBase Address） - 0x1000 <o:p></o:p>
為什么要這樣做呢？細心的朋友可能會留意到 Rva+Base 這欄了，我們得到的崩潰地址都是由 偏移地址（Rva）+ 基地址（Base） 得來的，所以在計算行號的時候要把基地址減去，一般情況下，基地址的值是 0x00400000 。另外，由于一般的 PE 文件的代碼段都是從 0x1000 偏移開始的，所以也必須減去 0x1000 。<o:p></o:p>
好了，明白了這點，我們就可以來進行小學減法計算了：<o:p></o:p>
崩潰行偏移 = 0x0040104a - 0x00400000 - 0x1000 = 0x4a <o:p></o:p>
如果瀏覽 MAP 文件的代碼行信息，會看到不超過計算結(jié)果，但卻最接近的數(shù)是 CrashDemo.cpp 文件中的：<o:p></o:p>
16 0001:00000046 <o:p></o:p>
也就是在源代碼中的第 16 行，讓我們來看看源代碼:<o:p></o:p>
16 i /= j; <o:p></o:p>
哈！?。」痪褪堑?lt;/SPAN> 16 行??！<o:p></o:p>
興奮嗎？我也一樣！ ：）<o:p></o:p>
方法已經(jīng)介紹完了，從今以后，我們就可以精確地定位到源代碼中的崩潰行，而且只要編譯器可以生成 MAP 文件（包括 VC、MASM、VB、BCB、Delphi……），本方法都是適用的。我們時常抱怨 M$ 的產(chǎn)品如何如何差，但其實 M$ 還是有意無意間提供了很多有價值的信息給我們的，只是我們往往不懂得怎么利用而已……相信這樣一來，你就可以更為從容地面對“非法操作”提示了。你甚至可以要求用戶提供崩潰的地址，然后就可以坐在家中舒舒服服地找到出錯的那行，并進行修正。

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