这里是一个最小控制台程序的源代码,它尝试
取消引用空指针
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终止时,Linux 会向调用者返回 128 + 信号编号。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 对行为不端的程序所做的:它杀死了它并返回给我们
128 + SIGSEGV。这不是程序所做的:它不处理任何信号。
现在我将跳入 Windows 10 虚拟机,并使用
微软 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
>
什么都没有。所以程序崩溃了,并且:
>echo %errorlevel%
-1073741819
系统返回码为-1073741819,为有符号整数值
0xc0000005,著名的 Windows 错误代码,意思是 访问冲突。
仍然在 Windows 中,我现在将使用 GCC 编译和运行程序:
>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
和之前一样,程序崩溃了,系统代码0xc0000005。
再上一次:
>gcc -Wall -Wextra -o prog.exe main.c
>prog
>echo %errorlevel%
-1073741819
没有变化。
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 对行为不端的程序所做的:它会杀死它并返回给我们
0xc0000005.
对于行为不端的 C 程序,我们没有什么可以感谢的事实
无论我们用它编译,Windows 都会做同样的事情 MinGW-W64 gcc
或女士cl。没有什么可以归咎于 Windows 的事实
与 Linux 不同。
事实上,我们甚至无法感谢同样的事情发生
到我们刚刚运行它时使用 GCC 编译的行为不端的程序。因为 C
(或 C++)标准不承诺取消引用空指针会导致 SIGSEGV
被提升(或者除以 0 将导致SIGFPE,依此类推)。它只是承诺
此操作导致未定义的行为,包括可能导致SIGSEGV
当程序在gdb 下运行时,在星期二,否则不运行。
事实上,该程序确实在我们的三个
编译场景,我们可以通过给程序一个处理程序来观察
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-W64gcc`:
>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观察到的不同
gdb下的原程序:
>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 默认安装信号处理程序
所有致命信号,其SIGSEGV 处理程序的行为是输出
之类的:
Thread 1 received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000401584 in shoot_my_foot () at main.c:5
5 return *x;
然后放到gdb 提示符,这与我们安装的SIGSEGV 处理程序的行为不同
main_1.c.
所以你有一个问题的答案:
我怎样才能在不同平台上拥有相同的行为?
在实践中是最好的:-
您可以在程序中处理信号,并将信号处理程序限制在
在您的首选范围内,跨平台行为相同的代码
含义相同。
而且这个答案在实践中只是尽可能好,因为在原则中,
根据语言标准,您不能依赖导致 undefined 的操作
行为 发出任何特定信号,或产生任何特定甚至一致的结果。
如果您的目标是实现一致的跨平台处理
致命信号,然后调用适当的函数来触发信号sig 进行测试
目的由标准头 <signal.h> 提供(在 C++ 中,
<csignal>):
int raise( int sig )
向程序发送信号sig。