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在編寫代碼過(guò)程中，我們難免會(huì)遇到段錯(cuò)誤（Segmentation fault）的問題。這通常是因?yàn)槌绦蛟噲D訪問未分配給其使用的內(nèi)存地址而導(dǎo)致的。在Linux系統(tǒng)下，我們有許多方法可以用來(lái)檢查和排除段錯(cuò)誤問題。在本文中，我們將詳細(xì)介紹幾種常用的段錯(cuò)誤檢查方法以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
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1. GDB調(diào)試器
GDB是一個(gè)強(qiáng)大的調(diào)試器，在Linux系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。它支持多種調(diào)試方式，可以單步執(zhí)行代碼、檢查變量、打印堆棧跟蹤等等。在檢查段錯(cuò)誤問題時(shí)，我們通常使用GDB的以下幾個(gè)命令：
– run：運(yùn)行程序
– backtrace（bt）：打印堆棧跟蹤信息
– frame：切換到指定的堆棧幀
– info locals：查看當(dāng)前幀的局部變量
– info registers：查看CPU寄存器的值
下面是一個(gè)使用GDB檢查段錯(cuò)誤問題的示例：
“`c
#include
int mn() {
char a[10];
a[11] = ‘A’;
printf(“%c”, a[11]);
return 0;
}
“`
使用GDB調(diào)試器進(jìn)行調(diào)試：
“`
$ gcc -g demo.c
$ gdb a.out
(gdb) run
Starting program: /home/user/a.out
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000000000040051d in mn () at demo.c:5
5 a[11] = ‘A’;
(gdb) backtrace
#0 0x000000000040051d in mn () at demo.c:5
(gdb) frame 0
#0 0x000000000040051d in mn () at demo.c:5
5 a[11] = ‘A’;
(gdb) info locals
No locals.
(gdb) info registers
“`
我們可以看到，程序在第5行出現(xiàn)了段錯(cuò)誤，而且調(diào)用棧只有一個(gè)幀。由于此處沒有定義局部變量，因此info locals命令沒有返回任何信息。
GDB調(diào)試器的主要優(yōu)點(diǎn)是可以提供豐富的調(diào)試信息，可以幫助我們快速定位段錯(cuò)誤的位置。但是，使用GDB進(jìn)行調(diào)試需要一定的經(jīng)驗(yàn)和技巧，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)可能較為困難。
2. Valgrind工具
Valgrind是一款流行的內(nèi)存調(diào)試工具，可以自動(dòng)檢測(cè)內(nèi)存泄漏、越界訪問等問題。它可以檢測(cè)出幾乎所有的內(nèi)存問題，而且支持多種操作系統(tǒng)和處理器平臺(tái)。Valgrind主要包括以下工具：
– Memcheck：用于檢測(cè)內(nèi)存泄漏和越界訪問等問題
– Callgrind：用于計(jì)算函數(shù)調(diào)用和程序運(yùn)行時(shí)間等信息
– Cachegrind：用于計(jì)算程序的緩存訪問情況
使用Valgrind檢查段錯(cuò)誤問題的示例：
“`c
#include
int mn() {
int *p;
p = malloc(sizeof(int));
*p = 1;
free(p);
*p = 2;
return 0;
}
“`
使用Valgrind工具進(jìn)行檢查：
“`
$ gcc -g demo.c
$ valgrind ./a.out
==4999== Invalid write of size 4
==4999== at 0x400554: mn (demo.c:9)
==4999== Address 0x51be040 is 0 bytes after a block of size 4 alloc’d
==4999== at 0x4C2C3B0: malloc (in /usr/lib/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==4999== by 0x40051C: mn (demo.c:6)
==4999==
==4999== Invalid read of size 4
==4999== at 0x40056D: mn (demo.c:10)
==4999== Address 0x51be040 is 0 bytes after a block of size 4 alloc’d
==4999== at 0x4C2C3B0: malloc (in /usr/lib/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==4999== by 0x40051C: mn (demo.c:6)
==4999==
==4999==
==4999== HEAP SUMMARY:
==4999== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==4999== total heap usage: 1 allocs, 1 frees, 4 bytes allocated
==4999==
==4999== All heap blocks were freed — no leaks are possible
==4999==
==4999== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==4999== ERROR SUMMARY: 2 errors from 2 contexts (suppressed: 2 from 2)
“`
我們可以看到，Valgrind工具檢測(cè)出了程序在第9行和第10行出現(xiàn)的無(wú)效寫和讀錯(cuò)誤。它還顯示了內(nèi)存分配和釋放信息，并且沒有檢測(cè)出內(nèi)存泄漏問題。
Valgrind工具是一種非常實(shí)用的內(nèi)存調(diào)試工具，可以自動(dòng)檢測(cè)出許多內(nèi)存問題。但是，它會(huì)影響程序的運(yùn)行性能，而且在某些情況下，它也可能無(wú)法檢測(cè)出所有的問題。
3. AddressSanitizer
AddressSanitizer是Google開發(fā)的一款內(nèi)存錯(cuò)誤檢測(cè)工具，它可以用于檢測(cè)內(nèi)存泄漏、越界訪問、野指針等問題。與Valgrind工具不同，AddressSanitizer是一個(gè)編譯器插件，可以在編譯時(shí)檢查程序的內(nèi)存安全性。
在Linux系統(tǒng)中，使用AddressSanitizer進(jìn)行內(nèi)存錯(cuò)誤檢查非常簡(jiǎn)單。我們只需要在編譯代碼時(shí)添加-fsanitize=address參數(shù)就可以了。其示例如下：
“`c
#include
int mn() {
int *p;
p = malloc(sizeof(int));
*p = 1;
free(p);
*p = 2;
return 0;
}
“`
使用AddressSanitizer進(jìn)行檢查：
“`
$ gcc -g demo.c -fsanitize=address
$ ./a.out
==4999==ERROR: AddressSanitizer: heap-use-after-free on address 0x60202300efc0 at pc 0x4005CB bp 0x7ffdc67e4b50 sp 0x7ffdc67e4b40
READ of size 4 at 0x60202300efc0 thread T0
#0 0x4005ca in mn /home/user/demo.c:10
#1 0x7f7a5dc18a3f in __libc_start_mn (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0x21a3f)
#2 0x400448 in _start (/home/user/a.out+0x400448)
0x60202300efc0 is located 0 bytes inside of 4-byte block freed
#0 0x40075f in free (/home/user/a.out+0x40075f)
#1 0x4005b9 in mn /home/user/demo.c:7
#2 0x7f7a5dc18a3f in __libc_start_mn (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0x21a3f)
SUMMARY: AddressSanitizer: heap-use-after-free /home/user/demo.c:10 in mn
“`
我們可以看到，AddressSanitizer工具檢測(cè)出了程序在第10行出現(xiàn)的堆使用之后的錯(cuò)誤。它還提供了棧跟蹤信息和錯(cuò)誤類型提示，方便我們快速找到問題所在。
AddressSanitizer是一種非常方便且有效的內(nèi)存錯(cuò)誤檢查工具，它可以大大減少內(nèi)存錯(cuò)誤帶來(lái)的問題，并且在檢測(cè)內(nèi)存泄漏時(shí)也具有較高的準(zhǔn)確性。但是，它在檢測(cè)時(shí)的開銷較高，可能會(huì)影響程序的運(yùn)行性能。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 段錯(cuò)誤 linux 請(qǐng)看一下怎么改
- linux出現(xiàn)segment fault怎么解決？
段錯(cuò)誤 linux 請(qǐng)看一下怎么改
if ((err=getaddrinfo(argv,”ruptime”,&hint,&ailist))!=0)
printf(“getaddrinfo error:%s”,gai_strerror(err));
這里如果錯(cuò)誤應(yīng)該調(diào)用exit();不能繼續(xù)往下執(zhí)行
應(yīng)該是connect調(diào)用出錯(cuò)了吧
connect函數(shù)原型：
int connect( SOCKET s, const struct sockaddr * name,int len);
linux出現(xiàn)segment fault怎么解決？
Linux 系統(tǒng)下面出現(xiàn)：Segment fault（段錯(cuò)誤）提示信息，有時(shí)候是由于你自己在編寫程序的過(guò)程中，有數(shù)組越界、或者是內(nèi)存泄漏（例如： 引用了空指針）等原因造成的。具體是哪一種情況，就需要自己仔細(xì)查看自己編寫的源程序，到底哪里有程序漏洞。
Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它正賀碰能運(yùn)行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計(jì)思想，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
Linux操作系統(tǒng)誕生于1991 年10 月5 日（這是之一次正式向外公布拍棗時(shí)間）。Linux存在著許多不同的Linux版本，但它們都使用了Linux內(nèi)核。Linux可安裝在各種計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備中，比如手機(jī)、平板電腦、路由器、視頻游戲控制臺(tái)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)。
嚴(yán)格來(lái)講，Linux這個(gè)詞本身只表示Linux內(nèi)核，但實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來(lái)形容整個(gè)基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU工程各種工具和數(shù)據(jù)庫(kù)的操作系統(tǒng)。
在圖形計(jì)算中，一個(gè)桌面環(huán)境（Desktop environment，有時(shí)稱為桌面管理器）為計(jì)算機(jī)提供一個(gè)圖形用戶界面（GUI）。但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)窗口管理器和桌面環(huán)境是有區(qū)別的。桌面環(huán)境就是桌面圖形環(huán)境，它的主要目標(biāo)是為L(zhǎng)inux/Unix操作系統(tǒng)提供一個(gè)更加完備 的界面以及大量各類整合工具和使用 程序，其基本 易用性吸引著大量的新用戶。桌面環(huán)境名稱來(lái)自桌面比擬，對(duì)應(yīng)于早期的文字命令行界面（CLI）。一個(gè)典型的桌面環(huán)境提供圖舉談標(biāo)，視窗，工具欄，文件夾，壁紙以及像拖放這樣的能力。整體而言，桌面環(huán)境在設(shè)計(jì)和功能上的特性，賦予了它與眾不同的外觀和感覺。
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本文題目：Linux下的段錯(cuò)誤檢查方法詳解(linux的檢查段錯(cuò)誤)
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