__builtin_return_address介绍

__builtin_return_address 是 GCC（以及兼容 GCC 的编译器，如 Clang）提供的一种内建函数（built-in function），用于在运行时获取当前函数的返回地址（return address），常用于调试、日志、堆栈展开或安全审计等场景。

函数原型

void * __builtin_return_address(unsigned int level);

参数 level：表示调用栈的层级。

• level = 0：当前函数的直接调用者的返回地址（即当前函数执行完后将要返回到的地址）。

• level = 1：调用者的调用者的返回地址（上上层）。

以此类推。

返回值：对应层级的返回地址（类型为 void*），若无法获取则可能返回 0 或无效地址。

基本用法示例

#include <stdio.h>

void print_caller(void) {
    void *ra = __builtin_return_address(0);
    printf("Caller return address: %p\n", ra);
}

void foo(void) {
    print_caller();  // 打印 foo 的返回地址（即 main 中调用 foo 的下一条指令地址）
}

int main(void) {
    foo();
    return 0;
}

输出示例

Caller return address: 0x55a1b2c3d149

典型应用场景

1. 调试与日志追踪

• 在关键函数中打印“谁调用了我”，辅助定位调用链。

#define LOG_CALLER() do { \
    printf("[%s] called from %p\n", __func__, __builtin_return_address(0)); \
} while(0)

2. 安全检测（如 Canary、Control Flow Integrity）

• 检查返回地址是否被篡改（栈溢出攻击防护）。

3. 轻量级堆栈回溯（Stack Walking）

• 结合 __builtin_frame_address 可手动遍历调用栈（但不如 backtrace() 完整）。

4. 性能分析

• 在热点函数中记录调用来源，分析调用频次。

总结

__builtin_return_address(level) 是 GCC 提供的运行时获取调用栈返回地址的高效方式。主要用于调试、安全、日志，但需注意编译器优化和架构差异。在生产代码中谨慎使用，避免依赖其行为做关键逻辑判断。