崩溃信息追溯——backward-cpp
在日常的软件开发过程中，总是避免不了出现程序运行中突然的崩溃，如果已知一个必然崩溃的现象且可复现的话，这种bug还方便排查，加打印或者用
gdb运行程序崩溃后可以追溯栈信息。
但如果是一个偶现的崩溃，这就比较棘手了，需要我们在程序开发时就增加一些机制，帮助我们更高效地定位程序错误。
目录
- 1.关于backward-cpp
- 2.依赖backward库
- 2.1 C++版本
- 安装方式
- CMake集成
- 2.2 ROS2版本
- 3.在代码中启用backward-cpp和日志功能
- 3.1 增加头文件
- 3.2 安装信号处理器
- 3.3 处理崩溃信号的函数
- 3.4 重新编译
- 四：运行测试
1.关于backward-cpp
源码：
- C++版本：https://github.com/bombela/backward-cpp
- ROS2版本：https://github.com/pal-robotics/backward_ros
https://index.ros.org/p/backward_ros
两者区别：
- C++版本与ROS2版本功能一样;
- ROS2版本在C++版本的基础上修改了
CMakeLists，其他节点依赖backward库时，可以使用find_package(backward_ros REQUIRED)依赖，只是依赖更方便。
注意：
backward库只能捕捉 一些特定类型的崩溃，主要是：程序崩溃导致信号触发：SIGSEGV（段错误，比如野指针）SIGABRT（程序调用 abort()）SIGFPE（数学错误，比如除以零）SIGILL（非法指令）SIGBUS（总线错误）- 不能捕捉的情况：
1.普通 C++ 异常（如 std::runtime_error）
2.第三方库（如 toml库）里本身处理的异常
2.依赖backward库
2.1 C++版本
安装方式
- header only 模式：只需将
backward.hpp放入项目中即可使用基本功能 - 完整功能模式：添加
backward.cpp到项目中，可实现自动捕获致命错误并打印栈跟踪
CMake集成
- 作为子目录添加到项目
- 让backward-cpp参与编译
在target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ...)里添加：
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}backwarddw # backward依赖dw库，不添加dw库可能会编译报错
)
2.2 ROS2版本
- 在CMakeLists.txt中添加backward_ros依赖
在CMakeLists.txt文件中添加：
find_package(backward_ros REQUIRED)
- 在package.xml文件中添加
<depend>backward_ros</depend>
- 可执行文件依赖backeard_ros
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}backward_ros
)
3.在代码中启用backward-cpp和日志功能
3.1 增加头文件
#include <backward.hpp>
这是 backward-cpp 的主入口，它会自动包含 StackTrace 和 Printer 这两个核心类。
3.2 安装信号处理器
int main(int argc, char **argv)
{std::string log_file = std::filesystem::current_path().string() + "/bjx_elevator_driver.INFO";std::string agvc_log_path = "/mnt/agvc/log";if (std::filesystem::exists(agvc_log_path)) {std::string log_path = agvc_log_path + "/bjx_elevator_driver";if (!std::filesystem::exists(log_path)) {std::filesystem::create_directory(log_path);}log_file = log_path + "/bjx_elevator_driver.INFO";}google::InitGoogleLogging(argv[0]); // 设置GLOG参数FLAGS_max_log_size = 100; // 最大日志大小（MB）, 如果设置为0将默认为1FLAGS_alsologtostderr = true; // 同时输出到文件FLAGS_colorlogtostderr = true; // 显示颜色FLAGS_logbufsecs = 0; // 设置日志滚动时间间隔为的秒数FLAGS_v = 0; // 设置日志输出等级google::SetLogDestination(google::INFO, log_file.c_str());google::EnableLogCleaner(std::chrono::hours(24 * 7)); // 7天清理一次日志LOG(INFO) << "log file: " << log_file;signal(SIGSEGV, signal_handler); // 监听 SIGSEGV 崩溃信号LOG(INFO) << "程序启动！";// 触发崩溃int* ptr = nullptr;*ptr = 42;return 0;
}
signal(SIGSEGV, signal_handler);
这行代码注册了一个信号处理函数 signal_handler，放在需要检测的程序或节点中，当程序遇到 SIGSEGV（段错误）时就会跳进这个函数。也就是说，当程序崩了，交给此函数处理，而不是让程序直接终止。
3.3 处理崩溃信号的函数
void signal_handler(int signum) {backward::StackTrace st;st.load_here(32);// 使用 Printer 格式化堆栈信息backward::Printer p;std::ostringstream oss;p.print(st, oss);// 记录到 glogLOG(ERROR) << "程序崩溃！信号: " << signum;LOG(ERROR) << "崩溃堆栈信息：\n" << oss.str();exit(1);
}
backward::StackTrace是一个类，用于保存当前调用栈的快照。load_here(32)会捕捉当前线程最多 32 层的调用栈信息。Printer是用来格式化并打印StackTrace的工具类。- 它可以打印到
std::cout、std::cerr、std::ostringstream等。 - 打印出来的内容会包括：哪个函数、哪个源码文件、哪一行调用的
- 使用
glog来将堆栈信息作为错误日志输出，这样你不仅能看到程序崩溃，还能知道在哪一行出了问题。
3.4 重新编译
rm -rf build
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j
四：运行测试
运行可执行文件
如果崩溃，你会看到：
I20250403 13:28:27.121705 134548333981312 jsonrpc_client_test.cpp:127] 程序启动！
E20250403 13:28:27.210820 134548333981312 jsonrpc_client_test.cpp:96] 程序崩溃！信号: 11
E20250403 13:28:27.211076 134548333981312 jsonrpc_client_test.cpp:97] 崩溃堆栈信息：
Stack trace (most recent call last):
#8 Object "", at 0xffffffffffffffff, in
#7 Object "/home/lik/bjx_elevator_driver/build/jsonrpc_client_test", at 0x5630b994b1c4, in _start
#6 Source "../csu/libc-start.c", line 392, in __libc_start_main_impl
#5 Source "../sysdeps/nptl/libc_start_call_main.h", line 58, in __libc_start_call_main
#4 Source "/home/lik/bjx_elevator_driver/test/jsonrpc_client_test.cpp", line 131, in main129: // 触发崩溃130: int* ptr = nullptr;> 131: *ptr = 42;132: 133: return 0;134: }
#3 Object "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", at 0x7a5ef944251f, in
#2 Source "/home/lik/bjx_elevator_driver/test/jsonrpc_client_test.cpp", line 88, in signal_handler85: // 处理崩溃信号的函数86: void signal_handler(int signum) {87: backward::StackTrace st;> 88: st.load_here(32);89: 90: // 使用 Printer 格式化堆栈信息91: backward::Printer p;
#1 Source "/home/lik/.cache/CPM/backward-cpp/backward.hpp", line 879, in load_here876: return 0;877: }878: _stacktrace.resize(depth);> 879: size_t trace_cnt = details::unwind(callback(*this), depth);880: _stacktrace.resize(trace_cnt);881: skip_n_firsts(0);882: return size();
#0 Source "/home/lik/.cache/CPM/backward-cpp/backward.hpp", line 861, in unwind<backward::StackTraceImpl<backward::system_tag::linux_tag>::callback>859: template <typename F> size_t unwind(F f, size_t depth) {860: Unwinder<F> unwinder;> 861: return unwinder(f, depth);862: }863: 864: } // namespace details