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詳談Linux開發中常見段錯誤問題的原因及分析

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1    使用非法的內存地址(指針),包括使用未經初始化及已經釋放的指針、不存在的地址、受系統保護的地址,只讀的地址等,這一類也是最常見和最好解決的段錯誤問題,使用GDB print一下即可知道原因。

2    內存讀/寫越界。包括數組訪問越界,或在使用一些寫內存的函數時,長度指定不正確或者這些函數本身不能指定長度,典型的函數有strcpy(strncpy),sprintf(snprint)等等。

3    對于C++對象,應該通過相應類的接口來去內存進行操作,禁止通過其返回的指針對內存進行寫操作,典型的如string類的c_str()接口,如果你強制往其返回的指針進行寫操作肯定會段錯誤的,因為其返回的地址是只讀的。

4    函數不要返回其中局部對象的引用或地址,當函數返回時,函數棧彈出,局部對象的地址將失效,改寫或讀這些地址都會造成未知的后果。

5    避免在棧中定義過大的數組,否則可能導致進程的棧空間不足,此時也會出現段錯誤,同樣的,在創建進程/線程時如果不知道此線程/進程最大需要多少棧空間時最好不要在代碼中指定棧大小,應該使用系統默認的,這樣問題比較好查,ulimit一下即可知道。這類問題也是為什么我的程序在其他平臺跑得好好的,為什么一移植到這個平臺就段錯誤了。

6    操作系統的相關限制,如:進程可以分配的最大內存,進程可以打開的最大文件描述符個數等,在Linux下這些需要通過ulimit、setrlimit、sysctl等來解除相關的限制,這類段錯誤問題在系統移植中也經常發現,以前我們移植Linux的程序到VxWorks下時經常遇到(VxWorks要改內核配置來解決)。

7    多線程的程序,涉及到多個線程同時操作一塊內存時必須進行互斥,否則內存中的內容將不可預料。

8    在多線程環境下使用非線程安全的函數調用,例如 strerror 函數等。

9    在有信號的環境中,使用不可重入函數調用,而這些函數內部會讀或寫某片內存區,當信號中斷時,內存寫操作將被打斷,而下次進入時將無法避免地出錯。

10    跨進程傳遞某個地址,傳遞的都是經過映射的虛擬地址,對另外一個進程是不通用的。

11   某些有特殊要求的系統調用,例如epool_wait,正常情況下使用close關閉一個套接字后,epool會不再返回這個socket上的事件,但是如果你使用dup或dup2操作,將導致epool無法進行移除操作,此時再進行讀寫操作肯定是段錯誤的。

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