僅透過崩潰位址找出原始碼錯誤行

身為程式設計師，平時最擔心看到什麼？記憶體洩漏？介面難看？錯了！我相信沒人會反對——那就是程式發生崩潰！

「該程式執行了非法操作，即將關閉。請與你的軟體供應商聯繫。」這句 Microsoft 的「名言」，恐怕是程式設計師最不想見到的。有時自己程式在自己機器跑得好好的，到了別人機器就崩潰；有時自己開發測試過程中莫名遇到非法操作，卻無法確定到底是原始碼哪一行引起的……很痛苦吧？別緊張，本文幫你走出困境，甚至事後你可自豪要求使用者提供崩潰位址，然後精確定位到原始碼出錯那一行（很神奇吧？）

核心關鍵：MAP 檔案

首先必須產生程式的 MAP 檔案。什麼是 MAP 檔案？簡單說，MAP 檔案是程式全域符號、原始檔案與程式碼行號資訊的唯一純文字表示，任何地方、任何時候可用，無需額外程式支援。而且是找出程式崩潰位置的唯一救星。

如何產生 MAP 檔案

VC 環境：按 Alt+F7 開啟「Project Settings」，選 C/C++ 索引標籤，最下方 Project Options 輸入 /Zd；選 Link 索引標籤，最下方 Project Options 輸入 /mapinfo:lines 和 /map:PROJECT_NAME.map。按 F7 編譯產生 EXE 與 MAP 檔。

MASM 環境：設定編譯連結參數，通常寫成 makem.bat：

rc %1.rc
ml /c /coff /Zd %1.asm
link /subsystem:windows /mapinfo:exports /mapinfo:lines /map:%1.map %1.obj %1.res

命令列輸入 makem filename 編譯產生 EXE 與 MAP 檔。

參數說明：

• /Zd：編譯時產生行號資訊
• /map[:filename]：產生 MAP 檔路徑與檔名
• /mapinfo:lines：MAP 檔加入行號資訊
• /mapinfo:exports：MAP 檔加入 exported functions（產生 DLL 時需加入）

實戰範例

VC 新建檔案：

01 //****************************************************************
02 // 程式名稱：演示如何透過崩潰位址找出原始碼出錯行
03 // 作者：羅聰
04 // 日期：2003-2-7
05 // 出處：https://www.luocong.com
06 // 本程式會產生「除 0 錯誤」導致「非法操作」對話框
07 // 注意：轉載請保持完整並註明出處
08 //****************************************************************
09
10 void Crash(void)
11 {
12     int i = 1;
13     int j = 0;
14     i /= j;  // 第 16 行：除零錯誤
15 }
16
17 void main(void)
18 {
19     Crash();
20 }

Debug 方式編譯執行，點擊「詳細資訊」記錄崩潰位址——作者機器上為 0x0040104a。

分析 MAP 檔案

MAP 檔案關鍵區段：

Address Publics by Value Rva+Base Lib:Object
0001:00000020 ?Crash@@YAXXZ 00401020 f CrashDemo.obj
0001:00000070 _main 00401070 f CrashDemo.obj
...
Line numbers for .\Debug\CrashDemo.obj(d:\msdev\myprojects\crashdemo\crashdemo.cpp) segment .text
13 0001:00000020
14 0001:00000038
15 0001:0000003f
16 0001:00000046
17 0001:00000050
20 0001:00000070
21 0001:00000088
22 0001:0000008d

步驟 1：找出崩潰函式

瀏覽 Rva+Base 欄，第一個比崩潰位址 0x0040104a 大的函式位址是 0x00401070 (_main)，所以它之前的那個入口即為崩潰函式：

0001:00000020 ?Crash@@YAXXZ 00401020 f CrashDemo.obj

發生崩潰的函式為 ?Crash@@YAXXZ（C++ 修飾名稱），對應原始碼 Crash() 函式。

步驟 2：精確定位崩潰行號

MAP 檔最後部分為程式碼行號資訊：行號 段:偏移量。計算崩潰行偏移公式：

崩潰行偏移 = 崩潰位址 - 基底位址 - 0x1000

原因：崩潰位址 = RVA + Base，基底位址通常 0x00400000，PE 檔案程式碼段通常從 0x1000 偏移開始。

計算：0x0040104a - 0x00400000 - 0x1000 = 0x4a

瀏覽行號資訊，不超過 0x4a 但最接近的是：

16 0001:00000046

即原始碼第 16 行：i /= j; —— 完全正確！

結語

方法介紹完畢。以後可精確定位原始碼崩潰行，只要編譯器能產生 MAP 檔（VC、MASM、VB、BCB、Delphi…）皆適用。Microsoft 無意間提供許多有價值資訊，只看我們是否善用。現在面對「非法操作」更從容，甚至可要求使用者提供崩潰位址，在家舒服找到出錯行並修正。很爽吧？：）