前言

程序运行的过程中，函数之间的是会相互调用的，在某一时刻函数之间的调用关系，可以通过函数调用堆栈表现出来，这个调用堆栈所展现的就是函数A调用了函数B，而函数B又调用了函数C，这些调用关系在代码中都是静态的，不需要程序运行就可以知道。

既然函数之间的调用关系可以通过分析代码就可以知道，那么查看函数调用的堆栈是不是作用不大了呢？事实上恰恰相反，查看函数调用堆栈的作用非常大。因为在较大型的项目中，函数之间的调用不是简单的一条线，常常会出现复杂的网状结构，这时如果函数C被调用了，可能不是仅仅是B函数调用过来的，也有可能是D、E、F等函数调用了C函数，所以知道在程序运行时究竟是哪个函数调用了C函数显得很重要，特别是有众多函数会调用C函数的时候。

查看函数堆栈的作用

举个例子就明白了，假如C函数中逻辑的执行需要一些特殊条件状态，理论上执行C函数时这些条件都应该满足的，但是程序在运行的过程中有时运行C函数时条件就是不满足的，那就说明有些调用C函数的逻辑分支有问题，无法满足C函数中逻辑所需条件，这时候知道是谁调用C函数导致条件不满足就是确定问题的关键。

如果是在VS调试状态下，在C函数不满足条件的逻辑中打一个断点，然后运行程序等待断点触发时，就可以通过VS工具自带的调用堆栈窗口，就可以看到程序从主函数main()开始怎样一步步调用的出错的函数C的。

可实际项目中，出错的时候不总是在VS的调试状态下，也有可能发生在程序实际的工作环境中，这时没有办法通过加断点来查看调用堆栈，如果此时有一个函数，可以打印当前的函数调用堆栈那就太好了，这样我就可以在需要调试的逻辑中，调用这个函数，将当时的函数调用堆栈信息打印到文件中，方便查找程序逻辑问题，这篇文章要做的就是在Windows环境下，利用现有的API实现这样一个函数。

实现打印堆栈信息的函数

在Windows系统上想打印函数调用堆栈信息，需要引用头文件<dbghelp.h>，添加库引用DbgHelp.Lib，然后利用函数CaptureStackBackTrace、SymFromAddr、SymGetLineFromAddr64来获取当时的函数调用堆栈信息，以下的代码实现了一个简单的打印堆栈新的函数，堆栈深度最大设置为12层，实际情况肯定是越深越好，设置为12一般就可以查到问题了。

#include <windows.h>
#include <dbghelp.h>
#include <stdio.h>

#if _MSC_VER
#define snprintf _snprintf
#endif

#define STACK_INFO_LEN  1024

void ShowTraceStack(char* szBriefInfo)
{
    static const int MAX_STACK_FRAMES = 12;
    void *pStack[MAX_STACK_FRAMES];
    static char szStackInfo[STACK_INFO_LEN * MAX_STACK_FRAMES];
    static char szFrameInfo[STACK_INFO_LEN];

    HANDLE process = GetCurrentProcess();
    SymInitialize(process, NULL, TRUE);
    WORD frames = CaptureStackBackTrace(0, MAX_STACK_FRAMES, pStack, NULL);
    strcpy(szStackInfo, szBriefInfo == NULL ? "stack traceback:\n" : szBriefInfo);

    for (WORD i = 0; i < frames; ++i) {
        DWORD64 address = (DWORD64)(pStack[i]);

        DWORD64 displacementSym = 0;
        char buffer[sizeof(SYMBOL_INFO)+MAX_SYM_NAME * sizeof(TCHAR)];
        PSYMBOL_INFO pSymbol = (PSYMBOL_INFO)buffer;
        pSymbol->SizeOfStruct = sizeof(SYMBOL_INFO);
        pSymbol->MaxNameLen = MAX_SYM_NAME;

        DWORD displacementLine = 0;
        IMAGEHLP_LINE64 line;
        line.SizeOfStruct = sizeof(IMAGEHLP_LINE64);

        if (SymFromAddr(process, address, &displacementSym, pSymbol) &&
            SymGetLineFromAddr64(process, address, &displacementLine, &line))
        {
            snprintf(szFrameInfo, sizeof(szFrameInfo), "\t%s() at %s:%d(0x%x)\n",
                pSymbol->Name, line.FileName, line.LineNumber, pSymbol->Address);
        }
        else
        {
            snprintf(szFrameInfo, sizeof(szFrameInfo), "\terror: %d\n", GetLastError());
        }
        strcat(szStackInfo, szFrameInfo);
    }

    printf("%s", szStackInfo); // 输出到控制台，也可以打印到日志文件中
}

void func2()
{
    bool isError = true;
    if (isError)
    {
        ShowTraceStack("error in func2\n");
    }
    else
    {
        printf("this is func2\n");
    }
}

void func1()
{
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 100; ++i)
        sum += i;

    func2();
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("hello world\n");
    func1();

    return 0;
}

显示堆栈调用信息

上面的测试代码中函数的调用逻辑为：main()函数调用func1()函数，然后func1()函数调用func2()函数，当func2()中发生问题的时候打印当时的堆栈信息，然后我们查看一下打印结果

hello world
error in func2

ShowTraceStack() at e:\vs2013projects\trackback\windowstrackback\windowstrackback.cpp:24(0xe01440)
 func2() at e:\vs2013projects\trackback\windowstrackback\windowstrackback.cpp:59(0xe01840)
 func1() at e:\vs2013projects\trackback\windowstrackback\windowstrackback.cpp:74(0xe017c0)
 main() at e:\vs2013projects\trackback\windowstrackback\windowstrackback.cpp:82(0xe018c0)
 __tmainCRTStartup() at f:\dd\vctools\crt\crtw32\dllstuff\crtexe.c:626(0xe01d40)
 mainCRTStartup() at f:\dd\vctools\crt\crtw32\dllstuff\crtexe.c:466(0xe020c0)
 error: 487
 error: 487
 error: 487

总结

Windows平台下可以利用函数CaptureStackBackTrace、SymFromAddr、SymGetLineFromAddr64来获取当时的函数调用堆栈信息
使用上述函数时，需要引用头文件<dbghelp.h>，添加库引用DbgHelp.Lib

程序源码

打印堆栈信息–源码传送门