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，在调试模式下运行时，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。 当我故意在代码中的其他地方进行非法操作时，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

您的代码中存在未定义的行为

*x = 1;

因为您不应取消引用空指针。 实际上，我不确定是否要除以零，但是一旦您脱离困境，所有赌注都将变为无效。

如果要发信号SIGSEGV请执行此操作，但不要使用未定义的行为，这可能会使您的代码执行任何操作。 您不应期望您的代码有任何输出，而应该对其进行修复;）。

Answer 2

这是尝试取消引用空指针的最小控制台程序的源代码

main.c中

#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 +信号号返回给调用者。 就是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 ：它杀死了该程序 ，并向我们退回了128 + SIGSEGV 。 这不是程序执行的操作 ：它不处理任何信号。

现在，我跳入Windows 10 VM，并使用Microsoft C编译器编译并运行相同的程序：

>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 ，这是带符号的整数值0xc0000005 ，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，系统代码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：它杀死它并返回0xc0000005 。

对于表现不佳的C程序，我们没有任何感谢，因为无论我们用MinGW-W64 gcc还是MS cl编译，Windows都会对Windows进行相同的处理。 对于Windows与Linux所做的不同，我们对此无可厚非。

的确，我们什至没有什么要感谢的事实，就是当我们刚运行GCC时，用GCC编译的行为异常的程序也发生了同样的事情。 因为C（或C ++）标准不保证解引用空指针将导致SIGSEGV升高（或者被0除将导致SIGFPE ，依此类推）。 它只是保证该操作会导致未定义的行为 ，包括在星期二在gdb下运行该程序时可能导致SIGSEGV ，否则不会这样做。

实际上，该程序确实在我们的所有三种编译方案中都导致了SIGSEGV ，正如我们可以通过为该程序提供该信号的处理程序来观察到的：

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

这种一致的行为不同于我们在gdb下的原始程序所观察到的行为：

>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默认情况下会为所有致命信号安装信号处理程序，并且其SIGSEGV处理程序的行为是输出以下内容：

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

并转到gdb提示符，这与我们在main_1.c安装的SIGSEGV处理程序的行为不同。

因此，您对问题有一个答案：

我如何在平台之间具有相同的行为？

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在相同平台的首选含义范围内，其行为在平台之间相同的代码 。

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，您不能依赖于导致未定义行为发出任何特定信号或具有任何特定甚至一致结果的操作。 如果实际上您的目标是实现对致命信号的一致跨平台处理 ，则标准标头<signal.h> （在C ++中， <csignal> ）提供用于测试目的的<csignal>信号sig的适当函数调用。 ：

int raise( int sig )

发送信号sig到程序。