分析C++软件问题的常用分析工具及案例集锦详解

目录

1、库依赖关系查看工具Dependency Walker

2、GDI对象查看工具GDIview

3、PE信息查看工具PeViewer/MiTeC EXE Explorer

4、进程信息查看工具Process Explorer

5、进程监控工具Process Monitor

6、API函数调用监测工具API Monitor

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C++软件异常排查从入门到精通系列教程（专栏文章列表，欢迎订阅，持续更新...）https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/125529931VC++常用功能开发汇总（专栏文章列表，欢迎订阅，持续更新...）https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/124272585C++软件分析工具从入门到精通案例集锦（专栏文章正在更新中...）https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/131405795C/C++基础与进阶（专栏文章，持续更新中...）https://blog.csdn.net/chenlycly/category_11931267.html开源组件及数据库技术（专栏文章，持续更新中...）https://blog.csdn.net/chenlycly/category_12458859.html网络编程与网络问题分享（专栏文章，持续更新中...）https://blog.csdn.net/chenlycly/category_2276111.html? ? ? ? 在分析C++软件问题时，我们时常需要使用一些常用的软件分析工具，比如Dependency Walker、GDIview、PeViewer/MiTeC EXE Explorer、Process Explorer、Process Monitor和API Monitor等。今天就来详解介绍一下使用这些工具分析问题的案例集锦。

1、库依赖关系查看工具Dependency Walker

? ? ? ?Dependency Walker主要用来查看库与库的依赖关系，用来排查因为库版本或者库缺失引发的程序启动报错、动态加载的dll库加载失败的问题。

? ? ? ?程序启动时，会优先将exe主程序依赖的各个dll库加载到进程空间中，在加载某个dll库时会优先将其依赖的dll库加载到进程空间中，最后等所有依赖的dll库都加载起来后，最后将主程序加载起来，进入主程序的main函数，程序进而运行起来。如果在加载dll库时失败，则整个程序的启动过程会终止，程序启动失败。

? ? ? ?程序因为库问题问题导致程序启动失败，主要有两种原因：

1）可能在运行的机器上缺少dll库。比如缺少业务库或者C/C++运行时库，即在加载库时报错；
2）也有可能时在加载某个dll模块时发现其调用的另一个dll库的接口在该dll中找不到。这个一般是因为库与库之间的版本不一致导致的。

这两类问题排查起来很简单，只要用Dependency Walker打开exe主程序或者出问题的dll库，即可查看到缺少哪些库以及哪些接口在被依赖的dll库中找不到。

? ? ? ?使用Dependency Walker排查程序启动报错问题的案例，可以查看我之前写的文章：（有时需要将几个工具结合起来去分析）
使用Dependency Walker和Process Explorer排查瑞芯微工具软件RKPQTool.exe启动报错问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135229025使用PE信息查看工具和Dependency Walker工具排查因为库版本不对导致程序启动报错的问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135165307使用Dependency Walker和Process Explorer排查程序启动时缺少ucrtbase.dll等运行时库以及报0xC000007B错误https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/131505299? ? ? ?有时有些dll库是在程序启动时动态启动的，比如软件可以根据自己的业务需要，选择性其启动一些模块，就可以采用动态启动的方式。如果动态加载的dll库有问题加载不起来了，启动exe主程序时是不会报错的。我们需要根据相关业务是否正常去判断对应的dll模块有没有启动起来，我们可以使用Process Explorer去查看目标进程加载的dll库列表，如果列表中没看到目标dll库，则说明该dll库加载失败了。

? ? ? ?使用Process Explorer和Dependency Walker排查动态加载的库加载失败的案例，可以查看我之前写的文章：

使用Process Explorer和Dependency Walker排查C++程序中dll库动态加载失败问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/130198751

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2、GDI对象查看工具GDIview

? ? ? ? 在Windows程序中很多的绘图操作都是使用系统的GDI对象去完成的，比如输出文字、绘制线条、绘制图片等，常见的GDI对象包括Pen画笔、Brush画刷、Font字体、Bitmap位图、Region区域、DC设备上下文等。在绘制操作完成后需要将GDI对象释放掉，否则会造成GDI对象泄露。

如果有GDI对象泄露的代码在持续不断的执行，会导致GDI对象持续的泄露，而一个进程的GDI对象总数是有上限的（默认上限值是10000个），如果程序占用的GDI对象接近或达到上限，会导致绘制操作出现失败或异常，紧接着就会发生闪退崩溃。

? ? ? ?如何判断程序运行过程中是否有GDI对象泄露呢？其实很简单，只需要打开Windows任务管理器：

? ? ? ?持续的观察程序的GDI对象总数是否在持续不断地上升，如果在持续上升，则说明有GDI对象泄露。

Windows任务管理器的进程列表中默认是不显示GDI列的，可以右键点击进程列表的标题栏，在弹出的右键菜单中点击“选择列”，然后再弹出的窗口中勾选“GDI对象”就可以了，如下所示：

? ? ? ?Windows任务管理器中只能看到进程占用的GDI对象总数，但看不到具体对象的数目，这恰恰是GDiView能做到的！

? ? ? ?GDIView工具则是排查GDI对象泄露的利器，可以查看到每种GDI对象的数目，这样就能看到具体是哪种GDI对象明显偏高了，这样我们就能有针对性的排查问题了。有时我们可能要使用历史版本比对法，使用二分法选择多个时间的软件版本去安装，看看问题是从哪一天出现的，然后查看前一天的代码修改记录或者底层库发布记录，就大概能确定问题范围了。

历史版本比对法，要依赖历史版本的维护，比如我们有自动化编译系统，如果当天有代码修改或者底层库发布，每天凌晨会自动更新代码并发起编译，并将编译出来的版本拷贝到专用的文件服务器上维护起来，如下所示：

颗粒度精细到每天，这样对有效实施历史版本比对法很重要！

? ? ? ?关于使用GDIView排查GDI对象泄露的实例，可以查看我的文章：

使用GDIView工具排查GDI对象泄漏导致程序UI界面绘制异常的问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/128625868

3、PE信息查看工具PeViewer/MiTeC EXE Explorer

? ? ? ?目前主要用PE信息查看工具查看二进制文件的时间戳，即二进制文件生成的时间，通过时间戳可以确定二进制文件的版本。

我这边之前使用的PE信息查看工具叫PeViewer，有次在排查问题时发现，在用该工具打开一个64位二进制文件时发生了闪退崩溃。后来在网上搜到了MiTeC EXE Explorer工具，这个工具兼容性比较好，打开64位二进制文件没有问题。

? ? ? ?使用PE工具排查问题的案例，可以查看我的文章：
使用PE信息查看工具和Beyond Compare文件比较工具排查dll文件版本不对的问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135138815使用PE信息查看工具和Dependency Walker工具排查因为库版本不对导致程序启动报错的问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135165307

4、进程信息查看工具Process Explorer

? ? ? ?Process Explorer是微软提供的一个查看进程信息的工具，某些功能类似于Windows任务管理器，但功能要强大很多，是增强版的任务管理器。Process Explorer的主要功能有：

1）可以查看运行起来的程序在启动时传递的命令行参数。比如Chrome浏览器程序，启动时会启动多个进程，可以通过查看每个进程启动时传递的命令行参数去大概看出该进程是用来做什么的，比如用来做GPU加速、页面渲染等。
2）可以查看程序启动起来后都加载了哪些dll库。可以查看到dll库的路径等详细信息。可以用来确认动态加载的dll库有没有加载起来。
3）可以查看进程的各个线程的信息。比如查看线程的CPU占用比例，可以查看线程的实时函数调用堆栈，这对于分析死循环引起的高CPU占用问题非常有用。但Process Explorer查看线程的函数调用堆栈可能不太准确，可以尝试使用同类型工具Process Hacker
4）可以查看进程的GPU占用情况。以音视频处理为例，GPU占用分两类，一是播放视频时会用到GPU加速，二是视频硬编硬解会使用到GPU。如果要看GPU，建议使用Windows系统自带的任务管理器，显示的比较详细，如下：

? ? ? ?使用Process Explorer排查程序高CPU占用的实例，可以查看我的文章：(有时可能需要使用到多个软件工具)

使用Process Explorer/Process Hacker和Windbg高效排查软件高CPU占用问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/134180480? ? ? ?使用Process Explorer排查程序因为死循环导致线程堵塞的实例，可以查看我的文章：

使用Process Explorer和Windbg排查软件线程堵塞案例分享https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135361532

5、进程监控工具Process Monitor

? ? ? ?我们可以使用该工具监控目标程序对文件和注册表的操作情况，在监控到的条目中可以双击查看相关的函数调用堆栈，通过函数调用堆栈可以看到是哪些模块操作的，调用了哪些接口操作的。

? ? ? ?比如，我们在运行软件时会在桌面上生成一个日志文件，但无法确定是我们程序的哪个模块生成的，可以使用该工具监控一下我们程序的文件操作活动。再比如，我们想知道当执行某个程序的某个操作时程序都读写了哪些注册表信息，可以使用该工具监测一下该程序的注册表活动。

? ? ? ?使用Process Monitor监控程序文件活动的实例，可以查看我的文章：
使用Process Monitor工具探测日志文件是程序哪个模块生成的https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/133339034使用Process Monitor排查因dll库被锁定导致C++程序启动报“0xc0000022”错误问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/130655847? ? ? 使用Process Monitor监控程序注册表活动的实例，可以查看我的文章：

使用Process Monitor探测Windows系统高DPI缩放设置的注册表项https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/130586460

6、API函数调用监测工具API Monitor

? ? ? ? API Monitor工具可以用来监测目标程序对系统API函数或第三方库接口的调用情况。比如我们想研究某主流软件的某个功能的实现方法，看看程序在实现该功能时都调用了哪些系统API函数，就可以使用该工具去探测一下，我们在项目中用到过多次。

? ? ? ?使用API Monitor工具监测程序调用函数的实例，可以参见我的文章：
使用API Monitor工具巧妙探测C++程序中监听某端口的模块https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/133339829使用API Monitor监测目标程序实现阻止屏保的新功能https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/125362394