产生段错误就是访问了错误的内存段，一般是你没有权限，或者根本就不存在对应的物理内存，尤其常见的是访问0地址。

一般来说，段错误就是指访问的内存超出了系统所给这个程序的内存空间，通常这个值是由gdtr来保存的，它是一个48位的寄存器，其中的32位是保存由它指向的gdt表，后13位保存相应于gdt的下标，最后3位包括了程序是否在内存中以及程序在cpu中的运行级别，指向的gdt是以64位为一个单位的表，在这张表中就保存着程序运行的代码段、数据段的起始地址、与此相应的段限和页面交换、程序运行级别还有内存粒度等等的信息。一旦一个程序发生了越界访问，cpu就会产生相应的异常保护，于是segmentation fault就出现了.

在编程中以下几类做法容易导致段错误，基本是是错误地使用指针引起的：

1)访问系统数据区，尤其是往系统保护的内存地址写数据，最常见的就是给一个指针以0地址；

2)内存越界(数组越界，变量类型不一致等) 访问到不属于你的内存区域。

解决方法

我们在用C/C++语言写程序的时侯，内存管理的绝大部分工作都是需要我们来做的。实际上，内存管理是一个比较繁琐的工作，无论你多高明，经验多丰富， 难免会在此处犯些小错误，而通常这些错误又是那么的浅显而易于消除。但是手工“除虫”(debug)，往往是效率低下且让人厌烦的，本文将就“段错误”这个 内存访问越界的错误谈谈如何快速定位这些“段错误”的语句。

下面将就以下的一个存在段错误的程序介绍几种调试方法：

1 dummy_function (void)

2 {

3         unsigned char *ptr = 0x00;

4         *ptr = 0x00;

5 }

6

7 int main (void)

8 {

9         dummy_function ();

10

11       return 0;

12 }

作为一个熟练的C/C++程序员，以上代码的bug应该是很清楚的，因为它尝试操作地址为0的内存区域，而这个内存区域通常是不可访问的禁区，当然就会出错了。我们尝试编译运行它:

xiaosuo@gentux test $ ./a.out

段错误

果然不出所料，它出错并退出了。

1.利用gdb逐步查找段错误:

这种方法也是被大众所熟知并广泛采用的方法，首先我们需要一个带有调试信息的可执行程序，所以我们加上“-g -rdynamic"的参数进行编译，然后用gdb调试运行这个新编译的程序,具体步骤如下:

xiaosuo@gentux test $ gcc -g -rdynamic d.c

xiaosuo@gentux test $ gdb ./a.out

GNU gdb 6.5

Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.

GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are

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This GDB was configured as "i686-pc-linux-gnu"...Using host libthread_db library "/lib/libthread_db.so.1".

(gdb) r

Starting program: /home/xiaosuo/test/a.out

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.

0x08048524 in dummy_function () at d.c:4

4 *ptr = 0x00;

(gdb)

好像不用一步步调试我们就找到了出错位置d.c文件的第4行，其实就是如此的简单。

从这里我们还发现进程是由于收到了SIGSEGV信号而结束的。通过进一步的查阅文档(man 7 signal)，我们知道SIGSEGV默认的处理动作是打印“段错误”的出错信息，并产生Core文件，由此我们又产生了方法二。

2.分析Core文件：

Core文件是什么呢？

The default action of certain signals is to cause a process to terminate and produce a core dump file, a disk file containing an image of the process's memory at the time of termination. A list of the signals which cause a process to dump core can be found in signal(7).

以上资料摘自man page(man 5 core)。不过奇怪了，我的系统上并没有找到core文件。后来，忆起为了减少系统上的拉圾文件的数量(本人有些洁癖，这也是我喜欢Gentoo的原因之一)，禁止了core文件的生成，查看了以下果真如此，将系统的core文件的大小限制在512K大小，再试：

xiaosuo@gentux test $ ulimit -c

0

xiaosuo@gentux test $ ulimit -c 1000

xiaosuo@gentux test $ ulimit -c

1000

xiaosuo@gentux test $ ./a.out

段错误 (core dumped)

xiaosuo@gentux test $ ls

a.out core d.c f.c g.c pango.c test_iconv.c test_regex.c

core文件终于产生了，用gdb调试一下看看吧:

xiaosuo@gentux test $ gdb ./a.out core

GNU gdb 6.5

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warning: Can't read pathname for load map: 输入/输出错误.

Reading symbols from /lib/libc.so.6...done.

Loaded symbols for /lib/libc.so.6

Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2...done.

Loaded symbols for /lib/ld-linux.so.2

Core was generated by `./a.out'.

Program terminated with signal 11, Segmentation fault.

#0 0x08048524 in dummy_function () at d.c:4

4 *ptr = 0x00;

还是一步就定位到了错误所在地，佩服一下Linux/Unix系统的此类设计。

接着考虑下去，以前用windows系统下的ie的时侯，有时打开某些网页，会出现“运行时错误”，这个时侯如果恰好你的机器上又装有windows的编译器的话，他会弹出来一个对话框，问你是否进行调试，如果你选择是，编译器将被打开，并进入调试状态，开始调试。

Linux下如何做到这些呢？我的大脑飞速地旋转着，有了，让它在SIGSEGV的handler中调用gdb，于是第三个方法又诞生了：

3.段错误时启动调试:

#include

#include

#include

#include

void dump(int signo)

{

char buf[1024];

char cmd[1024];

FILE *fh;

snprintf(buf, sizeof(buf), "/proc/%d/cmdline", getpid());

if(!(fh = fopen(buf, "r")))

exit(0);

if(!fgets(buf, sizeof(buf), fh))

exit(0);

fclose(fh);

if(buf[strlen(buf) - 1] == 'n')

buf[strlen(buf) - 1] = '';

snprintf(cmd, sizeof(cmd), "gdb %s %d", buf, getpid());

system(cmd);

exit(0);

}

void

dummy_function (void)

{

unsigned char *ptr = 0x00;

*ptr = 0x00;

}

int

main (void)

{

signal(SIGSEGV, &dump);

dummy_function ();

return 0;

}

编译运行效果如下：

xiaosuo@gentux test $ gcc -g -rdynamic f.c

xiaosuo@gentux test $ ./a.out

GNU gdb 6.5

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Attaching to program: /home/xiaosuo/test/a.out, process 9563

Reading symbols from /lib/libc.so.6...done.

Loaded symbols for /lib/libc.so.6

Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2...done.

Loaded symbols for /lib/ld-linux.so.2

0xffffe410 in __kernel_vsyscall ()

(gdb) bt

#0 0xffffe410 in __kernel_vsyscall ()

#1 0xb7ee4b53 in waitpid () from /lib/libc.so.6

#2 0xb7e925c9 in strtold_l () from /lib/libc.so.6

#3 0x08048830 in dump (signo=11) at f.c:22

#4

#5 0x0804884c in dummy_function () at f.c:31

#6 0x08048886 in main () at f.c:38

怎么样？是不是依旧很酷？

以上方法都是在系统上有gdb的前提下进行的，如果没有呢？其实glibc为我们提供了此类能够dump栈内容的函数簇，详见 /usr/include/execinfo.h(这些函数都没有提供man page，难怪我们找不到)，另外你也可以通过gnu的手册进行学习。

4.利用backtrace和objdump进行分析：

重写的代码如下:

#include

#include

#include

#include

/* A dummy function to make the backtrace more interesting. */

void

dummy_function (void)

{

unsigned char *ptr = 0x00;

*ptr = 0x00;

}

void dump(int signo)

{

void *array[10];

size_t size;

char **strings;

size_t i;

size = backtrace (array, 10);

strings = backtrace_symbols (array, size);

printf ("Obtained %zd stack frames.n", size);

for (i = 0; i < size; i++)

printf ("%sn", strings[i]);

free (strings);

exit(0);

}

int

main (void)

{

signal(SIGSEGV, &dump);

dummy_function ();

return 0;

}

编译运行结果如下：

xiaosuo@gentux test $ gcc -g -rdynamic g.c

xiaosuo@gentux test $ ./a.out

Obtained 5 stack frames.

./a.out(dump+0x19) [0x80486c2]

[0xffffe420]

./a.out(main+0x35) [0x804876f]

/lib/libc.so.6(__libc_start_main+0xe6) [0xb7e02866]

./a.out [0x8048601]

这次你可能有些失望,似乎没能给出足够的信息来标示错误,不急,先看看能分析出来什么吧,用objdump反汇编程序,找到地址0x804876f对应的代码位置:

xiaosuo@gentux test $ objdump -d a.out

8048765: e8 02 fe ff ff call 804856c

我们还是找到了在哪个函数(dummy_function)中出错的,信息已然不是很完整,不过有总比没有好的啊!

后记：

本文给出了分析"段错误"的几种方法,不要认为这是与孔乙己先生的"回"字四种写法一样的哦,因为每种方法都有其自身的适用范围和适用环境,请酌情使用,或遵医嘱