C++如何实现带上下文的异常堆栈捕获？（结合backtrace_symbols）

linux下用backtrace+backtrace_symbols捕获堆栈需编译加-g、禁用-strip，否则仅得mangled名；定位源码行号须借助addr2line或libdw；信号处理中仅backtrace安全，backtrace_symbols需预分配或改用backtrace_symbols_fd；c++异常中记录堆栈宜在catch块解析。

Linux 下用 backtrace + backtrace_symbols 捕获堆栈，但默认不带源码行号

直接调 backtrace 能拿到函数地址，backtrace_symbols 把地址转成符号名（比如 _Z12process_datai），但你看到的只是 mangled 名字，没文件、没行号、没参数，调试时基本等于“知道崩了，不知道在哪崩的”。根本原因是 backtrace_symbols 依赖 libdl 解析动态符号表，而编译时没加调试信息或没保留符号，它就只能猜。

实操建议：

• 编译必须加 -g（生成 DWARF），否则连行号都拿不到
• 链接时别加 -s 或 --strip-all，否则符号全丢，backtrace_symbols 只能返回 ??
• 如果用了 -fvisibility=hidden 或隐藏了符号，部分函数名会缺失，建议仅对真正要隐藏的函数显式标注 __attribute__((visibility("hidden")))
• 注意 backtrace_symbols 返回的是 malloc 出来的字符串数组，用完得自己 free，不然每次异常都内存泄漏

如何把地址映射回源码文件+行号？不能只靠 backtrace_symbols

backtrace_symbols 本身做不到源码定位，它只是个轻量级符号解析器。真要拿到 foo.cpp:42 这种信息，得自己解析 DWARF —— 但手写太重。更现实的做法是调用 addr2line 外部命令，或者用 libdw（来自 elfutils）。

推荐折中方案：在崩溃时 fork + exec addr2line -e ./myapp -f -C -i，传入 backtrace 拿到的地址数组。注意：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

• 必须用 -C demangle C++ 名字，否则全是乱码
• -i 展开内联函数，否则跳过关键上下文
• 确保 addr2line 在 PATH 中，且目标二进制有 -g 编译（否则输出全是 ??）
• 别在信号处理函数里直接 system() —— 它不是 async-signal-safe；改用 fork() + execv() + read() 管道更稳妥

信号上下文中调用 backtrace 的几个致命限制

想在 SIGSEGV 或 SIGABRT 的信号处理函数里抓堆栈？小心踩坑：很多标准库函数（包括 malloc、printf、甚至部分 std::String 构造）都不是 async-signal-safe，一调就二次崩溃。

安全做法只用以下有限集合：

• 调 backtrace 是 safe 的（glibc 保证）
• 但 backtrace_symbols 内部用了 malloc 和 dlsym，不是 safe 的 —— 必须提前在主流程里预分配好缓冲区，或改用 backtrace_symbols_fd（它只做 write，safe）
• 别在信号 handler 里打开文件、new 对象、抛异常、调 STL 容器方法
• 如果要用 C++ 异常机制捕获错误，就别混用信号 handler；改用 std::set_terminate + std::current_exception 配合 RAII 捕获上下文

C++ 异常对象里怎么塞堆栈？别在 throw 时现场抓

很多人想在 throw MyException() 前手动调 backtrace，然后存进异常对象。问题在于：堆栈是“抛出点”的，不是“捕获点”的；而且异常可能跨 SO 边界、跨线程传递，现场抓的地址在别处解析可能失效。

更健壮的做法：

• 定义异常基类，构造时用 __builtin_return_address(0) 记下抛出位置（轻量、safe），配合编译期宏记录 __FILE__ 和 __LINE__
• 真正需要完整堆栈时，等异常被捕获后，在 catch 块里再调 backtrace —— 此时已退出信号上下文，可放心用 backtrace_symbols 或 addr2line
• 如果必须带完整堆栈进异常对象，用 std::Array<void></void> 预分配空间存地址，避免在 throw 路径上 malloc
• 注意：GCC/Clang 的 -fexceptions 和 -funwind-tables 必须开启，否则 backtrace 在某些优化级别下会截断

最麻烦的其实是符号解析的可靠性 —— 同一个地址，在不同机器、不同加载基址、不同 debuginfo 路径下，addr2line 输出可能完全不同。线上环境建议把 debuginfo 单独剥离并存档，出问题时用对应版本的二进制+debuginfo 组合解析。