C++ 利用 windbg + dump + map + cod 文件分析 crash 原因

一时失言乱红尘 2022-12-28 00:45 306阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  如何生成 dump 文件
     *  如何生成 map 文件
     *   *   *  VS生成
             *  cmake 命令
     *  如何生成 cod 文件
     *   *   *  VS 生成
             *  cmake 命令
     *  找 crash 地址
     *   *   *  step 1
             *  step2
             *  step3
     *  附

写代码路上踩过的坑，特此记录，以免忘记  
**网上全部都是有 pdb 文件。Release 没有 pdb 文件。本文适用于没有 pdb 文件，如何定位**

## 如何生成 dump 文件 ##

作为一个程序员，必现的 bug 容易排查，最怕遇见非必现 bug，尤其是那种在自己环境上测多少次都没问题，到用户环境偶尔会 crash，无从下手，让人瞬间抓狂。并且像这种非必现 bug 一般很难采用日志的方式来定位。

这个时候就需要保留程序 crash 的环境，最好的方式就是生成 Dump 文件。如果要利用 C++ 代码生成，可以直接采用库函数  
**MiniDumpWriteDump**

> 头文件
> 
>  *  \#include <dbghelp.h>
>  *  \#pragma comment(lib, “dbghelp.lib”)      一定要连接这个库，否则无法使用

#include <windows.h>
    #include <dbghelp.h>
    
    #pragma comment(lib, "dbghelp.lib")
    
    void exceptionHandler(PEXCEPTION_POINTERS excpInfo) { 
      std::mutex g_handlerLock;
      std::unique_lock<std::mutex> lk(g_handlerLock);
    
      std::string dump_dir = "D:\\code\\crash.dmp";
      LONG ret = EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
    
      HANDLE hFile =
          ::CreateFile(dump_dir.c_str(), GENERIC_WRITE, FILE_ATTRIBUTE_READONLY,
                       NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
      if (hFile != INVALID_HANDLE_VALUE) { 
        MINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION exptInfo;
        exptInfo.ThreadId = ::GetCurrentThreadId();
        exptInfo.ExceptionPointers = excpInfo;
    
        BOOL bOK =
            ::MiniDumpWriteDump(::GetCurrentProcess(), ::GetCurrentProcessId(),
                                hFile, MiniDumpNormal, &exptInfo, NULL, NULL);
        if (bOK) { 
          ret = EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
        }
      }
    }
    
    LONG WINAPI unhandledException(PEXCEPTION_POINTERS excpInfo = nullptr) { 
      if (excpInfo == nullptr) { 
        __try 
        { 
          RaiseException(EXCEPTION_BREAKPOINT, 0, 0, nullptr);
        } __except(exceptionHandler(GetExceptionInformation()),
                    EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) { 
        }
      } else { 
        exceptionHandler(excpInfo);
      }
    
      return 0;
    }
    
    int main(int argc, char** argv) { 
      SetUnhandledExceptionFilter(unhandledException);
    }

通过上面的方法，就会生成 dump 文件，如果要生成指定信息的 dump 文件，只需修改 MiniDumpWriteDump() 对应的参数即可

## 如何生成 map 文件 ##

map 文件中记录是程序的各种地址信息

#### VS生成 ####

1.  打开项目的“属性页”对话框。
2.  链接器 —> 所有选项—>生成映射文件—>是![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70]
3.  就会在程序目录下生成 .map 文件。。如果找不到，直接搜索

#### cmake 命令 ####

> target\_link\_options($\{EXE\_NAME\_UI\} PRIVATE “/MAP:$\{CMAKE\_CURRENT\_BINARY\_DIR\}/test.map”)

其中，EXE\_NAME\_UI 是自己设置的 exe 的name ，后面可指定生成的文件夹

如果只有这两个文件的话，只能定位到 crash 的函数，而不能精确定位到 行数

## 如何生成 cod 文件 ##

.cod 文件里面记录了源码已经对应的汇编代码，已经行号

#### VS 生成 ####

1.  打开项目的“属性页”对话框。
2.  属性页 —> C/C++ —> 输出文件 —> 汇编程序输出 —> 选择 程序集、机器码和源代码![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
3.  就可以在默认路径下生成 .cod 文件

#### cmake 命令 ####

> set(MSVC\_COVERAGE\_COMPILE\_FLAGS “/FAcs”)  
> set(CMAKE\_CXX\_FLAGS “$\{MSVC\_COVERAGE\_COMPILE\_FLAGS\} $\{CMAKE\_CXX\_FLAGS\}”)

这个目前没有找到可以指定输出路径的方法，知道的大佬可以告知一下

## 找 crash 地址 ##

有了这三个文件，就可以定位到 crash 的地方了

写了一个很简单的例子。。空指针赋值问题，肯定会 crash

#include <iostream>
    #include <windows.h>
    #include <dbghelp.h>
    #include <string>
    
    #pragma comment(lib, "dbghelp.lib")
    
    void exceptionHandler(PEXCEPTION_POINTERS excpInfo) { 
    
    	std::string dump_dir = "F:\\code\\crash.dmp";
    	LONG ret = EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
    
    	HANDLE hFile = CreateFileA(dump_dir.c_str(), GENERIC_WRITE, FILE_ATTRIBUTE_READONLY,
    			NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    	if (hFile != INVALID_HANDLE_VALUE) { 
    		MINIDUMP_EXCEPTION_INFORMATION exptInfo;
    		exptInfo.ThreadId = ::GetCurrentThreadId();
    		exptInfo.ExceptionPointers = excpInfo;
    
    		BOOL bOK =
    			::MiniDumpWriteDump(::GetCurrentProcess(), ::GetCurrentProcessId(),
    				hFile, MiniDumpNormal, &exptInfo, NULL, NULL);
    	}
    }
    
    LONG WINAPI unhandledException(PEXCEPTION_POINTERS excpInfo = nullptr) { 
    	if (excpInfo == nullptr) { 
    		__try
    		{ 
    			RaiseException(EXCEPTION_BREAKPOINT, 0, 0, nullptr);
    		}
    		__except (exceptionHandler(GetExceptionInformation()),
    			EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) { 
    		}
    	}
    	else { 
    		exceptionHandler(excpInfo);
    	}
    
    	return 0;
    }
    
    void errorFun()
    { 
    	int* p = nullptr;
    	*p = 1;
    }
    
    void testfun1()
    { 
    }
    
    void testfun2()
    { 
    }
    void testfun3()
    { 
    }
    
    int main()
    { 
    	SetUnhandledExceptionFilter(unhandledException);
    
    	testfun1();
    	testfun2();
    	testfun3();
    	errorFun();
    	return 0;
    }

编译运行。。dump 文件的生成一定要在外面独立运行 exe，不要在 VS 里面执行，因为 VS 会在 crash 的地方中断

#### step 1 ####

用 windbg 工具打开 dump 文件。。我用的是 windbg preview

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
点击红框即可，windbg 会自动帮你输入命令进行分析  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

crash 的地址以及出现了。就会得到 **0x000012ed**。。记住这个值

#### step2 ####

打开 .map 文件  
会是一堆这样的信息。。具体含义我就不介绍了，可以玩网上搜，有介绍。。往下拉  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
这四个东西是我们需要相关注的。。

> Address 基地址  
> publics by value 就是函数名  
> Rva+Base 经过计算后的地址  
> Lib:Object 文件名  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

这时候就需要拿第一步得到的地址 0x000012ed 和 Rva+Base 进行比较。。判断位于哪两个地址之间  
![在这里插入图片描述][2020121221201316.png]  
就会发现 crash 的地方是在 main 函数。。  
这时候你肯定会疑惑，明明 crash 的地方是在 errorfun 函数里面。但是不是在 main 里面调用的 errorfun()

说实话。。这块按理来说 map 文件中会存储调用函数的地址的，就可以很准确的找到是 errorfun 函数的问题。我做的项目就有，不知道这个测试例子为啥没有。。

但这并不影响，接着往下看

我们第二步已经精确定位到函数了。接下来就是行数了

#### step3 ####

再回到 windbg 工具中  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
拿到这个地址，然后去反汇编里面搜索  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
复制后面的汇编语句。打开 cod 文件，进行搜索

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
阿西吧！！！！！  
大功告成。。找到了具体的位置。。

有人说，，为什么不直接在 cod 中搜索，要第二步干什么。。。  
如果你是在做一个大项目的话，汇编语句肯定会有重复的，所以说一定要先定位到具体的函数，再去找具体的行数

## 附 ##

如果你有 pdb 文件的话，就会轻松很多很多

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/d5ae51c1f8e84f1f9a80e082e46dfef4.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/26c40b02440945ffb0660fa584fe931d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201212205826257.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201212211810834.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201212210242331.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201212210353594.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[2020121221201316.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020121221201316.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201212212432952.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201212212534856.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FpeGlhb2Rlc2h1c2h1,size_16,color_FFFFFF,t_70