c++ - SIGSEGV为什么不使过程崩溃？

Question

我正在尝试实现Breakpad来获取跨平台Qt应用程序的崩溃报告和堆栈跟踪。我想我实现了所有必要的代码，但是我无法使应用程序在Windows上可靠地崩溃。

我使用MinGW gcc编译器和Qt。

我在用户界面中创建了一个按钮。

void crash() {
    printf(NULL);
    int* x = 0;
     *x = 1;
    int a = 1/0;
}
/* .... */
connect(ui->btnCrash, SIGNAL(clicked()),this,SLOT(crash()));

当单击按钮时，什么也没有发生。但是，在 Debug模式下运行时，调试器(gdb)在第一个函数调用时检测到SIGSEGV，然后放弃运行该方法的其余部分。当我故意在代码的其他位置进行非法操作时，我会注意到相同的行为。这会导致意外/不确定的行为。

现在，此行为不同于Linux，后者在调用该crash()时，该进程已正确崩溃，并创建了转储。

那有什么区别呢？我如何在平台之间具有相同的行为？

Answer 1

这是尝试的最小控制台程序的源
解引用空指针

main.c

#include <stdio.h>

int shoot_my_foot() {
    int* x = 0;
    return *x;
}

int main()
{
    int i = shoot_my_foot();
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

我将在(Ubuntu 18.04)Linux上编译并运行它:

$ gcc -Wall -Wextra -o prog main.c
$ ./prog
Segmentation fault (core dumped)

系统返回码是什么？

$ echo $?
139

当程序因致命信号而被杀死时，Linux将128 +信号号返回给调用方。所以
那是128 + 11，即128 + SIGSEGV。

在Linux上，当程序尝试取消引用空指针时，就会发生这种情况。
这就是Linux对行为异常的程序所做的:它杀死了它并退还给我们
128 + SIGSEGV。它不是程序执行的操作:它不处理任何信号。

现在，我将跳入Windows 10 VM，并使用
Microsoft C编译器:

>cl /Feprog /W4 main.c
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.11.25547 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

main.c
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.11.25547.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:prog.exe
main.obj

>prog

>

没有。因此程序崩溃了，并且:

>echo %errorlevel%
-1073741819

系统返回码是 -1073741819，它是带符号的整数值 0xc0000005的代码，著名的Windows错误代码，表示访问冲突。

仍然在Windows中，我现在将使用GCC编译并运行该程序:

>gcc --version
gcc (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project) 7.2.0

>gcc -Wall -Wextra -o prog.exe main.c

>prog

>echo %errorlevel%
-1073741819

和以前一样，程序崩溃了，系统代码为 0xc0000005。

从顶部再来一次:

>gcc -Wall -Wextra -o prog.exe main.c

>prog

>echo %errorlevel%
-1073741819

没变。

在Windows上，当程序尝试取消引用空指针时，就会发生这种情况。
这就是Windows对行为异常的程序所做的:它会杀死它并返回给我们 0xc0000005。

对于行为异常的C程序，我们没有什么好感谢的
无论我们使用MinGW-W64 gcc进行编译，Windows都执行相同的操作
或MS cl。对于Windows，我们对此无可厚非。
它与Linux不能做同样的事情。

的确，我们没有什么可以感谢的，因为同一件事发生了
到我们刚刚运行它的时候，都用GCC编译了行为不佳的程序。因为C
(或C++)Standard不保证取消引用空指针会导致 SIGSEGV被提高(否则除以0将导致 SIGFPE，依此类推)。它只是 promise
此操作导致不确定的行为，包括可能导致 SIGSEGV当程序在 gdb下运行时，在星期二运行，否则不运行。

实际上，该程序确实在我们所有的三个中都导致了 SIGSEGV我们可以通过为程序提供处理程序来观察编译场景
信号:

main_1.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <assert.h>

static void handler(int sig)
{
    assert(sig == SIGSEGV);
    fputs("Caught SIGSEGV\n", stderr);
    exit(128 + SIGSEGV);
}

int shoot_my_foot(void) {
    int* x = 0;
    return *x;
}

int main(void)
{
    int i;
    signal(SIGSEGV, handler);
    i = shoot_my_foot();
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

在Linux上:

$ gcc -Wall -Wextra -o prog main_1.c
$ ./prog
Caught SIGSEGV
$ echo $?
139

在Windows上，使用 MinGW-W64 gcc`:

>gcc -Wall -Wextra -o prog.exe main_1.c

>prog
Caught SIGSEGV

>echo %errorlevel%
139

在Windows上，使用MS cl:

>cl /Feprog /W4 main_1.c
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.11.25547 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

main_1.c
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.11.25547.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:prog.exe
main_1.obj

>prog
Caught SIGSEGV

>echo %errorlevel%
139

这种一致的行为与我们在 gdb下的原始程序:

>gcc -Wall -Wextra -g -o prog.exe main.c

>gdb -ex run prog.exe
GNU gdb (GDB) 8.0.1
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-w64-mingw32".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from prog.exe...done.
Starting program: C:\develop\so\scrap\prog.exe
[New Thread 6084.0x1e98]
[New Thread 6084.0x27b8]

Thread 1 received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000401584 in shoot_my_foot () at main.c:5
5               return *x;
(gdb)

原因是 gdb默认安装用于
所有致命信号，其 SIGSEGV处理程序的行为是输出
如:

Thread 1 received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000401584 in shoot_my_foot () at main.c:5
5               return *x;

并放到 gdb提示符下，这与我们安装在其中的 SIGSEGV处理程序的行为不同 main_1.c。

因此，您对问题有一个答案:

How can I have the same behavior across platforms ?

在实践中所获得的好处:

您可以在程序中处理信号，并将信号处理程序限制为
首选平台内，其行为在各个平台上相同的代码
含义相同。

在实践中，这个答案只能说是正确的，因为原则上，
根据语言标准，您不能依赖导致未定义的操作
发出任何特定信号或具有任何特定甚至一致结果的行为。
如果实际上您的目标是实现一致的跨平台处理
致命信号，然后进行适当的函数调用以触发信号 sig进行测试
目的由标准 header <signal.h> 提供(在C++中， <csignal>):

int raise( int sig )

Sends signal sig to the program.