文章目錄

一. 系統(tǒng)Crash

二. 處理signal

• 下面是一些信號說明
• 關鍵點注意

三. 實戰(zhàn)

四. Crash Callstack分析 – 進⼀一步分析

五. demo地址

六. 參考文獻

前言

今天在ios高級群，有朋友問到iOS的異常捕捉的問題，這一塊以前也沒有研究過，趁此機會研究了一把。并寫了一個demo，如有需要可以在文章最下面去下載。

在閱讀文章之前，建議大家在閱讀完此篇文章后可以閱讀漫談iOS Crash收集框架，了解一下原理。

開發(fā)iOS應用，解決Crash問題始終是一個難題。Crash分為兩種，一種是由EXC_BAD_ACCESS引起的，原因是訪問了不屬于本進程的內存地址，有可能是訪問已被釋放的內存;另一種是未被捕獲的Objective-C異常(NSException)，導致程序向自身發(fā)送了SIGABRT信號而崩潰。其實對于未捕獲的Objective-C異常，我們是有辦法將它記錄下來的，如果日志記錄得當，能夠解決絕大部分崩潰的問題。這里對于UI線程與后臺線程分別說明

一. 系統(tǒng)Crash

對于系統(tǒng)Crash而引起的程序異常退出，可以通過UncaughtExceptionHandler機制捕獲;也就是說在程序中catch以外的內容，被系統(tǒng)自帶的錯誤處理而捕獲。我們要做的就是用自定義的函數(shù)替代該ExceptionHandler即可。

二. 處理signal

使用Objective-C的異常處理是不能得到signal的，如果要處理它，我們還要利用unix標準的signal機制，注冊SIGABRT, SIGBUS, SIGSEGV等信號發(fā)生時的處理函數(shù)。該函數(shù)中我們可以輸出棧信息，版本信息等其他一切我們所想要的。

下面是一些信號說明

1) SIGHUP

本信號在用戶終端連接(正?；蚍钦?結束時發(fā)出, 通常是在終端的控制進程結束時, 通知同一session內的各個作業(yè), 這時它們與控制終端不再關聯(lián)。

登錄Linux時，系統(tǒng)會分配給登錄用戶一個終端(Session)。在這個終端運行的所有程序，包括前臺進程組和后臺進程組，一般都屬于這個 Session。當用戶退出Linux登錄時，前臺進程組和后臺有對終端輸出的進程將會收到SIGHUP信號。這個信號的默認操作為終止進程，因此前臺進 程組和后臺有終端輸出的進程就會中止。不過可以捕獲這個信號，比如wget能捕獲SIGHUP信號，并忽略它，這樣就算退出了Linux登錄， wget也 能繼續(xù)下載。

此外，對于與終端脫離關系的守護進程，這個信號用于通知它重新讀取配置文件。

2) SIGINT

程序終止(interrupt)信號, 在用戶鍵入INTR字符(通常是Ctrl-C)時發(fā)出，用于通知前臺進程組終止進程。

3) SIGQUIT

和SIGINT類似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-)來控制. 進程在因收到SIGQUIT退出時會產生core文件, 在這個意義上類似于一個程序錯誤信號。

4) SIGILL

執(zhí)行了非法指令. 通常是因為可執(zhí)行文件本身出現(xiàn)錯誤, 或者試圖執(zhí)行數(shù)據(jù)段. 堆棧溢出時也有可能產生這個信號。

5) SIGTRAP

由斷點指令或其它trap指令產生. 由debugger使用。

6) SIGABRT

調用abort函數(shù)生成的信號。

7) SIGBUS

非法地址, 包括內存地址對齊(alignment)出錯。比如訪問一個四個字長的整數(shù), 但其地址不是4的倍數(shù)。它與SIGSEGV的區(qū)別在于后者是由于對合法存儲地址的非法訪問觸發(fā)的(如訪問不屬于自己存儲空間或只讀存儲空間)。

8) SIGFPE

在發(fā)生致命的算術運算錯誤時發(fā)出. 不僅包括浮點運算錯誤, 還包括溢出及除數(shù)為0等其它所有的算術的錯誤。

9) SIGKILL

用來立即結束程序的運行. 本信號不能被阻塞、處理和忽略。如果管理員發(fā)現(xiàn)某個進程終止不了，可嘗試發(fā)送這個信號。

10) SIGUSR1

留給用戶使用

11) SIGSEGV

試圖訪問未分配給自己的內存, 或試圖往沒有寫權限的內存地址寫數(shù)據(jù).

12) SIGUSR2

留給用戶使用

13) SIGPIPE

管道破裂。這個信號通常在進程間通信產生，比如采用FIFO(管道)通信的兩個進程，讀管道沒打開或者意外終止就往管道寫，寫進程會收到SIGPIPE信號。此外用Socket通信的兩個進程，寫進程在寫Socket的時候，讀進程已經終止。

14) SIGALRM

時鐘定時信號, 計算的是實際的時間或時鐘時間. alarm函數(shù)使用該信號.

15) SIGTERM

程序結束(terminate)信號, 與SIGKILL不同的是該信號可以被阻塞和處理。通常用來要求程序自己正常退出，shell命令kill缺省產生這個信號。如果進程終止不了，我們才會嘗試SIGKILL。

17) SIGCHLD

子進程結束時, 父進程會收到這個信號。

如果父進程沒有處理這個信號，也沒有等待(wait)子進程，子進程雖然終止，但是還會在內核進程表中占有表項，這時的子進程稱為僵尸進程。這種情 況我們應該避免(父進程或者忽略SIGCHILD信號，或者捕捉它，或者wait它派生的子進程，或者父進程先終止，這時子進程的終止自動由init進程 來接管)。

18) SIGCONT

讓一個停止(stopped)的進程繼續(xù)執(zhí)行. 本信號不能被阻塞. 可以用一個handler來讓程序在由stopped狀態(tài)變?yōu)槔^續(xù)執(zhí)行時完成特定的工作. 例如, 重新顯示提示符

19) SIGSTOP

停止(stopped)進程的執(zhí)行. 注意它和terminate以及interrupt的區(qū)別:該進程還未結束, 只是暫停執(zhí)行. 本信號不能被阻塞, 處理或忽略.

20) SIGTSTP

停止進程的運行, 但該信號可以被處理和忽略. 用戶鍵入SUSP字符時(通常是Ctrl-Z)發(fā)出這個信號

21) SIGTTIN

當后臺作業(yè)要從用戶終端讀數(shù)據(jù)時, 該作業(yè)中的所有進程會收到SIGTTIN信號. 缺省時這些進程會停止執(zhí)行.

22) SIGTTOU

類似于SIGTTIN, 但在寫終端(或修改終端模式)時收到.

23) SIGURG

有”緊急”數(shù)據(jù)或out-of-band數(shù)據(jù)到達socket時產生.

24) SIGXCPU

超過CPU時間資源限制. 這個限制可以由getrlimit/setrlimit來讀取/改變。

25) SIGXFSZ

當進程企圖擴大文件以至于超過文件大小資源限制。

26) SIGVTALRM

虛擬時鐘信號. 類似于SIGALRM, 但是計算的是該進程占用的CPU時間.

27) SIGPROF

類似于SIGALRM/SIGVTALRM, 但包括該進程用的CPU時間以及系統(tǒng)調用的時間.

28) SIGWINCH

窗口大小改變時發(fā)出.

29) SIGIO

文件描述符準備就緒, 可以開始進行輸入/輸出操作.

30) SIGPWR

Power failure

31) SIGSYS

非法的系統(tǒng)調用。

關鍵點注意

• 在以上列出的信號中，程序不可捕獲、阻塞或忽略的信號有：SIGKILL,SIGSTOP
• 不能恢復至默認動作的信號有：SIGILL,SIGTRAP
• 默認會導致進程流產的信號有：SIGABRT,SIGBUS,SIGFPE,SIGILL,SIGIOT,SIGQUIT,SIGSEGV,SIGTRAP,SIGXCPU,SIGXFSZ
• 默認會導致進程退出的信號有:
• SIGALRM,SIGHUP,SIGINT,SIGKILL,SIGPIPE,SIGPOLL,SIGPROF,SIGSYS,SIGTERM,SIGUSR1,SIGUSR2,SIGVTALRM
• 默認會導致進程停止的信號有：SIGSTOP,SIGTSTP,SIGTTIN,SIGTTOU
• 默認進程忽略的信號有：SIGCHLD,SIGPWR,SIGURG,SIGWINCH
• 此外，SIGIO在SVR4是退出，在4.3BSD中是忽略;SIGCONT在進程掛起時是繼續(xù)，否則是忽略，不能被阻塞。

三. 實戰(zhàn)

1.AppDelegate.m中

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions { 
 
// Override point for customization after application launch. 
 
     
 
InstallSignalHandler();//信號量截斷 
 
InstallUncaughtExceptionHandler();//系統(tǒng)異常捕獲 
 
     
 
return YES; 
 
}  

2.SignalHandler.m的實現(xiàn)

void SignalExceptionHandler(int signal) 
 
{ 
 
    NSMutableString *mstr = [[NSMutableString alloc] init]; 
 
    [mstr appendString:@"Stack:\n"]; 
 
    void* callstack[128]; 
 
    int i, frames = backtrace(callstack, 128); 
 
    char** strs = backtrace_symbols(callstack, frames); 
 
    for (i = 0; i 
 
        [mstr appendFormat:@"%s\n", strs[i]]; 
 
    } 
 
    [SignalHandler saveCreash:mstr]; 
 
  
 
} 
 
  
 
void InstallSignalHandler(void) 
 
{ 
 
    signal(SIGHUP, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGINT, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGQUIT, SignalExceptionHandler); 
 
     
 
    signal(SIGABRT, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGILL, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGSEGV, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGFPE, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGBUS, SignalExceptionHandler); 
 
    signal(SIGPIPE, SignalExceptionHandler); 
 
}  

有關錯誤類型可以看上面的說明，SignalExceptionHandler是信號出錯時候的回調。當有信號出錯的時候，可以回調到這個方法

3.UncaughtExceptionHandler.m的實現(xiàn)

void HandleException(NSException *exception) 
 
{ 
 
    // 異常的堆棧信息 
 
    NSArray *stackArray = [exception callStackSymbols]; 
 
    // 出現(xiàn)異常的原因 
 
    NSString *reason = [exception reason]; 
 
    // 異常名稱 
 
    NSString *name = [exception name]; 
 
    NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"Exception reason：%@\nException name：%@\nException stack：%@",name, reason, stackArray]; 
 
    NSLog(@"%@", exceptionInfo); 
 
    [UncaughtExceptionHandler saveCreash:exceptionInfo]; 
 
} 
 
  
 
void InstallUncaughtExceptionHandler(void) 
 
{ 
 
    NSSetUncaughtExceptionHandler(&HandleException); 
 
}  

4.測試–踩坑關鍵

這里最關鍵的一步，SignalHandler不要在debug環(huán)境下測試。因為系統(tǒng)的debug會優(yōu)先去攔截。我們要運行一次后，關閉debug狀態(tài)。應該直接在模擬器上點擊我們build上去的app去運行。而UncaughtExceptionHandler可以在調試狀態(tài)下捕捉

- (IBAction)buttonClick:(UIButton *)sender { 
 
//1.信號量 
 
    Test *pTest = {1,2}; 
 
    free(pTest);//導致SIGABRT的錯誤，因為內存中根本就沒有這個空間，哪來的free，就在棧中的對象而已 
 
    pTest->a = 5; 
 
} 
 
- (IBAction)buttonOCException:(UIButton *)sender 
 
{ 
 
    //2.ios崩潰 
 
    NSArray *array= @[@"tom",@"xxx",@"ooo"]; 
 
    [array objectAtIndex:5]; 
 
}  

 

 

 

  

 

 

 

四. Crash Callstack分析 – 進一步分析

屬性	說明
0x8badf00d	在啟動、終⽌止應⽤用或響應系統(tǒng)事件花費過⻓長時間,意為“ate bad food”。
0xdeadfa11	⽤用戶強制退出,意為“dead fall”。(系統(tǒng)⽆無響應時,⽤用戶按電源開關和HOME)
0xbaaaaaad	⽤用戶按住Home鍵和⾳音量鍵,獲取當前內存狀態(tài),不代表崩潰
0xbad22222	VoIP應⽤用因為恢復得太頻繁導致crash
0xc00010ff	因為太燙了被干掉,意為“cool off”
0xdead10cc	因為在后臺時仍然占據(jù)系統(tǒng)資源(⽐比如通訊錄)被干掉,意為“dead lock”

五. demo地址

iOSCrashUncaught下載

https://github.com/xcysuccess/iOSCrashUncaught

六. 參考文獻

1.程序crash后的調試技巧

2.iOS開發(fā)socket程序被SIGPIPE信號Terminate的問題

3.美女念茜

4.如何定位Obj-C野指針隨機Crash(一)：先提高野指針Crash率

5.如何定位Obj-C野指針隨機Crash(二)：讓非必現(xiàn)Crash變成必現(xiàn)

6.如何定位Obj-C野指針隨機Crash(三)：加點黑科技讓Crash自報家門