Segfault 之后：有没有办法检查指针是否仍然有效？答案

【问题标题】：After Segfault: Is there a way, to check if pointer is still valid?Segfault 之后：有没有办法检查指针是否仍然有效？
【发布时间】：2010-12-09 17:22:09
【问题描述】：

我计划创建一个日志记录/跟踪机制，它将字符串文字的地址 (const char*) 写入环形缓冲区。这些字符串位于只读数据段中，由预处理器使用__function__ 或__file__ 创建。

问题：如果所有指针都有效，是否有可能在 Segfault 之后分析此环形缓冲区内容？ “有效”是指它们指向映射的内存区域，取消引用不会导致分段错误。

我正在使用 Linux 2.6.3x 和 GCC 4.4.x。

最好的问候，

查理

【问题讨论】：

标签： linux gcc g++ segmentation-fault

【解决方案1】：

我认为您正在寻找的方法是通过sigaction 处理SIGSEGV 信号。

void handler(int, siginfo_t *info, ucontext_t *uap)
{
   /* Peek at parameters here...  I'm not sure exactly what you want to do. */
}

/* Set up the signal handler... */

struct sigaction sa, old_sa;
memset(&sa, 0 sizeof(sa));

sa.sa_sigaction = handler;
sa.sa_flags = SA_SIGINFO;

if (sigaction(SIGSEGV, &sa, &old_sa))
{
   /* TODO: handle error */
}

但是请注意，在您自己的进程中捕获SIGSEGV 有点奇怪。该过程可能处于无法恢复的不良状态。您可以针对它执行的操作可能是有限的，而被杀死的进程很可能是一件好事。

如果您希望它更稳定一点，可以使用sigaltstack 调用，它可以让您指定一个备用堆栈缓冲区，这样，如果您的堆栈完全耗尽，您仍然可以处理SIGSEGV。要使用它，您需要在上面的sa.sa_flags 中设置SA_ONSTACK。

如果您想从另一个进程的安全性中响应SEGV（从而将您自己与表现不佳的段错误代码隔离开来，并使其在检查时不会崩溃），您可以使用ptrace。这个接口比较复杂，有很多不可移植的部分，主要用于编写调试器。但是你可以用它做一些很棒的事情，比如读写进程的内存和寄存器，以及改变它的执行。

【讨论】：

【解决方案2】：

检查取消引用内存区域是否会导致段错误的常用方法是使用read() 或write()。例如，检查 ptr 指向的前 128 个字节是否可以安全读取：

int fd[2];
if (pipe(fd) >= 0) {
    if (write(fd[1], ptr, 128) > 0)
        /* OK */
    else
        /* not OK */
    close(fd[0]);
    close(fd[1]);
}

（如果区域不可读，write() 将返回 EFAULT 而不是发出信号）。

如果您想一次测试超过PIPE_BUF 个字节，则需要从管道的读取端读取并丢弃。

【讨论】：

嗯...我被卡住了，写入常规文件或 fifo 工作正常 - 而写入 /dev/null 总是写入 128 个字节 - 与指针的有效性无关.. .
根据this thread "/dev/null" 不起作用：s
@Charly：我已将答案更新为使用pipe()，用于/dev/null 实际上没有进行检查的地方。

【解决方案3】：

当然，如果您依赖的堆栈或其他内存已损坏，则可能会出现问题，但任何代码都是如此。

假设您所依赖的堆栈或其他内存没有问题，并假设您没有调用任何像malloc() 这样不是async-signal safe 的函数，并假设您不尝试返回从您的信号处理程序中，那么从您的信号处理程序中读取或写入您的缓冲区应该没有问题。

如果您尝试测试特定地址是否有效，可以使用mincore() 等系统调用并检查错误结果。

【讨论】：

【解决方案4】：

一旦您收到段错误，所有赌注都将取消。指针可能有效，也可能已损坏。你只是不知道。您可能能够将它们与有效值进行比较，或者指向环形缓冲区本身的指针可能已损坏。在这种情况下，您可能会得到垃圾。

【讨论】：