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在 Android 开发中，当涉及 Native（C/C++）代码时，获取和分析 ​Backtrace（调用栈）​ 是定位崩溃、内存泄漏等问题的关键。以下是详细的操作方法和工具说明：

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​一、为什么需要 Native Backtrace？

• ​场景：Native 层代码崩溃（如空指针、内存访问越界）、性能瓶颈或未处理的异常。
• ​优势：直接定位到 C/C++ 函数调用链，而非 Java 层的抽象日志。

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​二、获取 Native Backtrace 的常用方法

​1. 使用 ndk-stack 工具

ndk-stack 是 Android NDK 自带的命令行工具，可以将 Linux 内核的崩溃报告（如 /data/tombstones/ 中的文件）转换为可读的源码行号和函数调用栈。

​步骤：

1. ​确保环境配置：

   • 安装 Android NDK（推荐 r21+）。
   • 设置环境变量 ANDROID_NDK 指向 NDK 路径。

   bash

   export ANDROID_NDK=/path/to/your/ndk

2. ​获取崩溃日志：

   • 通过 adb 获取设备的 Tombstone 文件：

     bash

     adb pull /data/tombstones/

   • 或直接在 Logcat 中搜索关键字（如 signal 11 表示段错误）。

3. ​运行 ndk-stack：

   bash

   # 进入 NDK 根目录
   cd $ANDROID_NDK
   # 使用 ndk-stack 分析 Tombstone 文件
   ./ndk-stack --sym-dir /path/to/your/app/obj/local/<ABI> --tombstone /path/to/tombstone_XXXX

   • <ABI>：目标架构（如 armeabi-v7a, arm64-v8a, x86 等）。
   • --sym-dir：指定编译生成的符号目录（通常为 obj/local/<ABI>）。

   ​输出示例：

   #0  0x00000000 in ?? ()
   #1  0xdeadbeef in foo() at /path/file.cpp:123
   #2  0xabcdef12 in bar() at /path/file.cpp:456

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​2. 使用 addr2line 工具

addr2line 是 GNU 工具链的一部分，用于将内存地址转换为源码行号。

​步骤：

1. ​编译时保留调试信息：

   • 在 CMakeLists.txt 或 Android.mk 中启用调试标志：

     cmake

     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -g") # 添加 -g 生成调试信息

2. ​运行 addr2line：

   bash

   # 将崩溃地址转换为行号
   addr2line -e /path/to/your/app/libfoo.so <address>

   • -e：指定可执行文件路径。
   • <address>：从 Tombstone 或 logcat 中获取的崩溃地址。

   ​输出示例：

   /path/file.cpp:123

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​3. 使用 LLDB 调试

通过 Android Studio 的 LLDB 插件直接调试 Native 代码，实时查看调用栈。

​步骤：

1. ​配置项目：

   • 在 build.gradle 中启用 C/C++ 支持：

     groovy

     android {defaultConfig {externalNativeBuild {cmake {cppFlags "-g" # 启用调试信息}}}
     }

2. ​启动调试会话：

   • 在 Android Studio 中点击 ​Debug 按钮，附加到运行的设备。
   • 触发崩溃后，LLDB 控制台会自动暂停并显示调用栈：

     thread #1: 0x00000000 in ?? ()#0  0x00000000 in ?? ()#1  0xdeadbeef in foo() at /path/file.cpp:123#2  0xabcdef12 in bar() at /path/file.cpp:456

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​4. 从 Logcat 直接获取

某些崩溃会自动输出 Native 调用栈到 Logcat（需编译时启用符号支持）。

​步骤：

1. ​启用符号导出：

   • 在 AndroidManifest.xml 中添加：

     xml

     <application android:debuggable="true">

   • 在 build.gradle 中设置：

     groovy

     android {buildTypes {debug {jniDebuggable true}}
     }

2. ​查看 Logcat：

   • 触发崩溃后，在 Logcat 中搜索 Native crash 或 signal 关键字：

     E 123456789: Native crash
     ADB shell dumpsys gfxinfo <package> --latency SurfaceView

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​三、常见问题排查

​1. 符号文件缺失

• ​现象：ndk-stack 输出 unknown function。
• ​解决：
  • 确保编译时启用了 -g 标志。
  • 检查符号目录路径是否正确（obj/local/<ABI>）。
  • 确认设备上的 ABI 与编译目标一致。

​2. 编译优化干扰调试

• ​现象：地址映射混乱（如 0xdeadbeef）。
• ​解决：
  • 关闭编译优化（在 CMakeLists.txt 中添加）：

    cmake

    set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -O0") # 禁用优化

​3. 内存错误未触发崩溃

• ​现象：内存泄漏或非法访问未导致崩溃。
• ​解决：
  • 使用 ​AddressSanitizer (ASan) 或 ​Valgrind 检测内存问题：

    cmake

    set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fsanitize=address")

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​四、高级技巧

​1. 自定义崩溃处理

在 Native 代码中捕获信号（如 SIGSEGV）并手动打印调用栈：

cpp

#include <execinfo.h>
#include <signal.h>void signal_handler(int signum) {void *array[100];size_t size = backtrace(array, 100);backtrace_symbols_fd(array, size, STDERR_FILENO);exit(1);
}// 注册信号处理
signal(SIGSEGV, signal_handler);

​2. 使用 unwind 库

Android NDK 提供 <unwind.h> 和 <libunwind.h> 库，可编程化生成调用栈：

cpp

#include <unwind.h>void print_backtrace() {unw_cursor_t cursor;unw_init_remote(&cursor, getpid(), "/proc/self/exe");while (unw_step(&cursor) > 0) {unw_word_t ip, sp, offset;char func_name[256];unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_IP, &ip);unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_SP, &sp);unw_get_proc_name(&cursor, func_name, sizeof(func_name), &offset);printf("0x%lx %s + %lx\n", ip, func_name, offset);}
}

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​五、总结

• ​工具选择：
  • ​快速分析：ndk-stack。
  • ​精细调试：LLDB + 调试符号。
  • ​内存问题：ASan/Valgrind。
• ​关键配置：
  • 启用调试符号（-g）。
  • 禁用编译优化（-O0）。
  • 明确 ABI 匹配。