一、简介
　　　　今天是《Net 高级调试》的第十六篇文章，也是这个系列的最后一篇文章了。既然是最后一篇文章，我需要在这里说明一下，我当前的这个系列，不是针对《Net 高级调试》这本书来的，而是根据“一线码农”的视频做的这个系列。当然了，他的视频是根据《Net 高级调试》这本书来的，内容上做了一些调整，可以说是与时俱进的。说实在的，我第一次看《Net 高级调试》这个本书是蒙的，不知道从何处入手，有一个视频带我入门，相对而言是更容易下一下。入门之后，在深入研究《Net 高级调试这个本书》。好了废话就说这么多。今天是这个系列的最后一章，主要说一下【互用性】调试相关的内容，比如：P/Invoke调用的调试，互操作中的内存泄漏，COM互用性中终结操作的调试。我们写 C# 代码的，有时候也会用到P/Invoke调用的，多积累点经验是好事，我们可以做到有事不怕事，来者不拒。这些底层的东西，肯定不是一次就能接受的，所以，我们需要多次调试，才能慢慢体会其中之意，俗话说的好，书读千遍，其意自现。
　　　　　如果在没有说明的情况下，所有代码的测试环境都是 Net Framewok 4.8，但是，有时候为了查看源码，可能需要使用 Net Core 的项目，我会在项目章节里进行说明。好了，废话不多说，开始我们今天的调试工作。

　　　　   调试环境我需要进行说明，以防大家不清楚，具体情况我已经罗列出来。
　　　　　　　　　　操作系统：Windows Professional 10
　　　　　　　　　　调试工具：Windbg Preview（可以去Microsoft Store 去下载）
　　　　　　　　　　开发工具：Visual Studio 2022
　　　　　　　　　　Net 版本：Net Framework 4.8
　　　　　　　　　　CoreCLR源码：源码下载

二、基础知识
　　　　1、平台调用 P/Invoke

　　　　　　　　1.1、简介
　　　　　　　　　　　　平台调用服务 P/Invoke 是 CLR 的一部分，负责确保托管代码可以调用从非托管程序集中导出的各种函数，原因很简单，托管类型参数和非托管类型参数是不一致的，比如：托管的引用类型是带有附加信息的，二非托管类型是不可能有的。

　　　　2、P/Invoke 的崩溃
　　　　　　　　2.1、调用协定引发的崩溃。
　　　　　　　　　　　　很多时候调用协定不一致容易造成程序的崩溃，这种问题需要通过【调试器】检查。

　　　　　　　　2.2、委托异步引发的崩溃
　　　　　　　　　　　　【托管代码】到【非托管代码】的切换过程中，对象的固定是有 P/Invoke 层全权负责的，但是这个固定的范围这个同步的 Request-Response 周期，如果超过请求相应周期，那就容易出现各种问题，比如：Example_16_1_4。

　　　　　　　　2.3、非托管内存泄漏
　　　　　　　　　　　　非托管内存泄露，这里就不多说，我们举例说明，直接看调试代码。（这个方案没有完全解决，有些命令没有执行结果。）

三、源码调试
　　　　废话不多说，这一节是具体的调试过程，又可以说是眼见为实的过程，在开始之前，我还是要啰嗦两句，这一节分为两个部分，第一部分是测试的源码部分，没有代码，当然就谈不上测试了，调试必须有载体。第二部分就是根据具体的代码来证实我们学到的知识，是具体的眼见为实。

　　　　1、项目源码
　　　　　　　　1.1、Example_16_1_1

  1.  1 using System;
  2.  2 using System.Diagnostics;
  3.  3 using System.Runtime.InteropServices;
  4.  4
  5.  5 namespace Example_16_1_1
  6.  6 {
  7.  7     internal class Program
  8.  8     {
  9.  9         /// <summary>
  10. 10         ///
  11. 11         /// </summary>
  12. 12         /// <param name="freq"></param>
  13. 13         /// <param name="dur"></param>
  14. 14         /// <returns></returns>
  15. 15         [DllImport("Kernel32.dll", SetLastError = true)]
  16. 16         private static extern bool Beep(uint freq, uint dur);
  17. 17
  18. 18
  19. 19         static void Main(string[] args)
  20. 20         {
  21. 21             Debugger.Break();
  22. 22
  23. 23             Beep(1000, 1000);
  24. 24
  25. 25             Console.ReadLine();
  26. 26         }
  27. 27     }
  28. 28 }

　　　　　　　　1.2、Example_16_1_2

  1.  1 using System;
  2.  2 using System.Runtime.InteropServices;
  3.  3
  4.  4 namespace Example_16_1_2
  5.  5 {
  6.  6     internal class Program
  7.  7     {
  8.  8         [DllImport("Example_16_1_3.dll", CallingConvention = CallingConvention.ThisCall, CharSet = CharSet.Unicode)]
  9.  9         //[DllImport("Example_16_1_3.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
  10. 10         public static extern void Alloc(string str);
  11. 11         static void Main(string[] args)
  12. 12         {
  13. 13             var str = "hello world";
  14. 14
  15. 15             Alloc(str);
  16. 16
  17. 17             Console.ReadLine();
  18. 18         }
  19. 19     }
  20. 20 }

　　　　　　　　1.3、Example_16_1_3（C++项目）

  1.  1 // Example_16_1_3.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
  2.  2
  3.  3 extern "C"
  4.  4 {
  5.  5     __declspec(dllexport) void Alloc(wchar_t* c);
  6.  6 }
  7.  7
  8.  8 #include "iostream"
  9.  9 #include <Windows.h>
  10. 10
  11. 11 using  namespace std;
  12. 12
  13. 13 void Alloc(wchar_t* c)
  14. 14 {
  15. 15     wprintf(L"%s \n", c);
  16. 16 }

　　　　　　　　1.4、Example_16_1_4

  1.  1 using System;
  2.  2 using System.Runtime.InteropServices;
  3.  3
  4.  4 namespace Example_16_1_4
  5.  5 {
  6.  6     internal class Program
  7.  7     {
  8.  8         public delegate void Callback(uint i);
  9.  9         static void Main(string[] args)
  10. 10         {
  11. 11             Test();
  12. 12             GC.Collect(); //不出问题的情况。
  13. 13             Console.ReadLine();
  14. 14         }
  15. 15
  16. 16         //static GCHandle handle;
  17. 17         private static void Test()
  18. 18         {
  19. 19             Callback callback = MyRun;
  20. 20
  21. 21             //handle=GCHandle.Alloc(callback, GCHandleType.Normal);
  22. 22             AsyncProcess(callback);
  23. 23
  24. 24             callback = null;
  25. 25         }
  26. 26
  27. 27         private static void MyRun(uint i)
  28. 28         {
  29. 29             Console.WriteLine("这是非托管代码回调我的实现！");
  30. 30         }
  31. 31
  32. 32         private static void MyCallback(string result)
  33. 33         {
  34. 34             Console.WriteLine($"Result={result}");
  35. 35         }
  36. 36
  37. 37         [DllImport("Example_16_1_5", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
  38. 38         private static extern void AsyncProcess(Callback callback);
  39. 39     }
  40. 40 }

　　　　　　　　1.5、Example_16_1_5（C++项目）

  1.  1 // Example_16_1_5.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
  2.  2 //
  3.  3
  4.  4 #include <iostream>
  5.  5 #include <Windows.h>
  6.  6
  7.  7 using namespace std;
  8.  8
  9.  9 typedef void(__stdcall* PCallback)(UINT result);
  10. 10
  11. 11 extern "C"
  12. 12 {
  13. 13     _declspec(dllexport) void __stdcall AsyncProcess(PCallback ptr);
  14. 14 }
  15. 15
  16. 16 DWORD WINAPI ThreadWorkItem(LPVOID lpParameter)
  17. 17 {
  18. 18     printf("我是非托管的工作线程，tid=%d \n", GetCurrentThreadId());
  19. 19
  20. 20     Sleep(2000);
  21. 21
  22. 22     PCallback callback = (PCallback)lpParameter;
  23. 23
  24. 24     callback(0);
  25. 25
  26. 26     return 0;
  27. 27 }
  28. 28
  29. 29 void __stdcall AsyncProcess(PCallback ptr)
  30. 30 {
  31. 31     HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, ThreadWorkItem, ptr, 0, NULL);
  32. 32 }

　　　　　　　　1.6、Example_16_1_6

  1.  1 using System;
  2.  2 using System.Runtime.InteropServices;
  3.  3 using System.Threading.Tasks;
  4.  4
  5.  5 namespace Example_16_1_6
  6.  6 {
  7.  7     internal class Program
  8.  8     {
  9.  9         [DllImport("Example_16_1_7", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
  10. 10         private static extern int InitData(int len);
  11. 11
  12. 12         static void Main(string[] args)
  13. 13         {
  14. 14             var task = Task.Factory.StartNew(() =>
  15. 15             {
  16. 16                 for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
  17. 17                 {
  18. 18                     InitData(10000);
  19. 19
  20. 20                     Console.WriteLine($"i={i} 次操作！");
  21. 21                 }
  22. 22             });
  23. 23
  24. 24             Console.ReadLine();
  25. 25         }
  26. 26     }
  27. 27 }

　　　　　　　　1.7、Example_16_1_7（C++项目）

  1.  1 // Example_16_1_7.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
  2.  2 //
  3.  3
  4.  4 #include <iostream>
  5.  5 #include <Windows.h>
  6.  6
  7.  7 using namespace std;
  8.  8
  9.  9 extern "C"
  10. 10 {
  11. 11     _declspec(dllexport) int __stdcall InitData(int len);
  12. 12 }
  13. 13
  14. 14 int __stdcall InitData(int len) {
  15. 15     char* c = new char[len];
  16. 16     return 1;
  17. 17 }

　　　　　　　　

　　　　2、眼见为实
　　　　　　　　项目的所有操作都是一样的，所以就在这里说明一下，但是每个测试例子，都需要重新启动，并加载相应的应用程序，加载方法都是一样的。流程如下：我们编译项目，打开 Windbg，点击【文件】----》【launch executable】附加程序，打开调试器的界面，程序已经处于中断状态。

　　　　　　　　我们需要使用【g】命令，继续运行程序，然后到达指定地点停止后，我们可以点击【break】按钮，就可以调试程序了。有时候可能需要切换到主线程，可以使用【~0s】命令。

　　　　　　　　2.1、如何观察 P/Invoke 是CLR的一部分。
　　　　　　　　　　　　调试源码：Example_16_1_1
　　　　　　　　　　　　因为【Beep】是Windows 提供的蜂鸣函数，可以直接用【bp】命令下断点，过了这么多年，这个函数的名称也有了变化，现在是【KERNEL32!BeepImplementation】。
　　　　　　　　　　　　当我们进入 Windbg 调试器界面后，我们使用【x】命令，查找一下【Beep】这个函数。

  1. 1 0:000> x kernel32!*beep*
  2. 2 7771194c          KERNEL32!_imp__Beep = <no type information>
  3. 3 776c0660          KERNEL32!BeepImplementation (_BeepImplementation@8)

　　　　　　　　　　　　然后我们在这个方法上下断点，通过【bp KERNEL32!BeepImplementation 】命令下断点，然后继续【g】运行调试器。

  1.  1 0:000> bp KERNEL32!BeepImplementation
  2.  2 0:000> g
  3.  3 ModLoad: 75760000 757d9000   C:\Windows\SysWOW64\ADVAPI32.dll
  4.  4 ModLoad: 76de0000 76e9f000   C:\Windows\SysWOW64\msvcrt.dll
  5.  5 ModLoad: 75a10000 75a85000   C:\Windows\SysWOW64\sechost.dll
  6.  6 ModLoad: 754c0000 7557a000   C:\Windows\SysWOW64\RPCRT4.dll
  7.  7 ModLoad: 750f0000 7517d000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\mscoreei.dll
  8.  8 ModLoad: 75ed0000 75f15000   C:\Windows\SysWOW64\SHLWAPI.dll
  9.  9 ModLoad: 76400000 7640f000   C:\Windows\SysWOW64\kernel.appcore.dll
  10. 10 ModLoad: 75340000 75348000   C:\Windows\SysWOW64\VERSION.dll
  11. 11 ModLoad: 74740000 74ef0000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\clr.dll
  12. 12 ModLoad: 75a90000 75c24000   C:\Windows\SysWOW64\USER32.dll
  13. 13 ModLoad: 75f90000 75fa8000   C:\Windows\SysWOW64\win32u.dll
  14. 14 ModLoad: 739c0000 73a6b000   C:\Windows\SysWOW64\ucrtbase_clr0400.dll
  15. 15 ModLoad: 73a70000 73a84000   C:\Windows\SysWOW64\VCRUNTIME140_CLR0400.dll
  16. 16 ModLoad: 75c30000 75c53000   C:\Windows\SysWOW64\GDI32.dll
  17. 17 ModLoad: 76410000 764eb000   C:\Windows\SysWOW64\gdi32full.dll
  18. 18 ModLoad: 76360000 763db000   C:\Windows\SysWOW64\msvcp_win.dll
  19. 19 ModLoad: 755a0000 756c0000   C:\Windows\SysWOW64\ucrtbase.dll
  20. 20 ModLoad: 75fb0000 75fd5000   C:\Windows\SysWOW64\IMM32.DLL
  21. 21 ModLoad: 760d0000 76350000   C:\Windows\SysWOW64\combase.dll
  22. 22 (ef0.18fc): Unknown exception - code 04242420 (first chance)
  23. 23 ModLoad: 72340000 7374e000   C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_32\mscorlib\218db16dceaef380c6daf35c6a48f313\mscorlib.ni.dll
  24. 24 ModLoad: 75890000 75973000   C:\Windows\SysWOW64\ole32.dll
  25. 25 ModLoad: 760d0000 76350000   C:\Windows\SysWOW64\combase.dll
  26. 26 ModLoad: 764f0000 7654c000   C:\Windows\SysWOW64\bcryptPrimitives.dll
  27. 27 ModLoad: 71c00000 71c8a000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\clrjit.dll
  28. 28 ModLoad: 770d0000 7716b000   C:\Windows\SysWOW64\OLEAUT32.dll
  29. 29 (ef0.18fc): Break instruction exception - code 80000003 (first chance)
  30. 30 eax=00f3f358 ebx=00000000 ecx=01045e60 edx=00f3f530 esi=02f524d4 edi=00f3f39c
  31. 31 eip=75e0f262 esp=00f3f2f0 ebp=00f3f37c iopl=0         nv up ei pl zr na pe nc
  32. 32 cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246
  33. 33 KERNELBASE!wil::details::DebugBreak+0x2:
  34. 34 75e0f262 cc              int     3

　　　　　　　　　　　　这个断点，还没有到我们的Beep方法，到了【Debugger.Break();】这行代码，然后，我们继续【g】。

  1. 1 0:000> g
  2. 2 Breakpoint 0 hit
  3. 3 eax=776c0660 ebx=00f3f460 ecx=74813ac3 edx=00000000 esi=01045e60 edi=00f3f3d0
  4. 4 eip=776c0660 esp=00f3f340 ebp=00f3f3a4 iopl=0         nv up ei pl zr na pe nc
  5. 5 cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246
  6. 6 KERNEL32!BeepImplementation:
  7. 7 776c0660 8bff            mov     edi,edi

　　　　　　　　　　　　红色标注的就是我们想要断住的方法。到了这里，我们看看当前的调用栈，使用【!clrstack】命令。

  1. 1 0:000> !clrstack
  2. 2 OS Thread Id: 0x18fc (0)
  3. 3 Child SP       IP Call Site
  4. 4 00f3f350 776c0660 [InlinedCallFrame: 00f3f350]
  5. 5 00f3f34c 02db092d DomainBoundILStubClass.IL_STUB_PInvoke(UInt32, UInt32)
  6. 6 00f3f350 02db087a [InlinedCallFrame: 00f3f350] Example_16_1_1.Program.Beep(UInt32, UInt32)
  7. 7 00f3f3ac 02db087a Example_16_1_1.Program.Main(System.String[]) [E:\Visual Studio 2022\...\Example_16_1_1\Program.cs @ 23]
  8. 8 00f3f530 7474f036 [GCFrame: 00f3f530]

　　　　　　　　　　　　InlinedCallFrame: 00f3f350 这样有一个地址，就是一个栈针，这个栈针就是 CLR 里面的部分，这个栈针地址就会调用 LoadLibrary方法，加载【Kernel32.dll】，如果加载了这个dll，就不需要在加载了，如果没有加载才加载。加载了 dll 找到 Beep 方法的方发表，调用执行就可以了。

　　　　　　　　　　　　我们可以使用【dp】命令查看一下这个指针。我执行了两次，大家不用这样执行。选择自己喜欢的。

  1.  1 0:000> dp 00f3f350
  2.  2 00f3f350  7474fd74 00f3f530 00000008 00f3f344
  3.  3 00f3f360  02db092d 00f3f3a4 02d24d58 01045e60
  4.  4 00f3f370  00f3f310 00f3f3d0 776c0660 ffffffff
  5.  5 00f3f380  747ff800 000003e8 000003e8 00000000
  6.  6 00f3f390  000003e8 000003e8 00f3f460 00000000
  7.  7 00f3f3a0  00f3f3d0 00f3f3b8 02db087a 00000000
  8.  8 00f3f3b0  00000000 02f524c8 00f3f3c4 7474f036
  9.  9 00f3f3c0  01045e60 00f3f418 747522da 00f3f460
  10. 10 0:000> dp 00f3f350 L1
  11. 11 00f3f350  7474fd74

　　　　　　　　　　　　然后，我们在使用【ln 7474fd74】命令，查看具体详情。

  1. 1 0:000> ln 7474fd74
  2. 2 Browse module
  3. 3 Set bu breakpoint
  4. 4
  5. 5 (7474fd74)   clr!InlinedCallFrame::`vftable'   |  (7474fdc0)   clr!HelperMethodFrame_1OBJ::`vftable'
  6. 6 Exact matches:

　　　　　　　　　　　　当然，我们也可以使用【u】命令，查看 clr!InlinedCallFrame 方法的源码。当然，这个源码是汇编源码。

  1.  1 0:000> u 7474fd74
  2.  2 clr!InlinedCallFrame::`vftable':
  3.  3 7474fd74 30a1757490ba    xor     byte ptr [ecx-456F8B8Bh],ah
  4.  4 7474fd7a 7574            jne     clr!HelperMethodFrame_1OBJ::`vftable'+0x30 (7474fdf0)
  5.  5 7474fd7c b019            mov     al,19h
  6.  6 7474fd7e 7574            jne     clr!HelperMethodFrame_1OBJ::`vftable'+0x34 (7474fdf4)
  7.  7 7474fd80 1061a0          adc     byte ptr [ecx-60h],ah
  8.  8 7474fd83 7460            je      clr!HelperMethodFrame_1OBJ::`vftable'+0x25 (7474fde5)
  9.  9 7474fd85 f9              stc
  10. 10 7474fd86 7f74            jg      clr!HelperMethodFrame_1OBJ::`vftable'+0x3c (7474fdfc)

　　　　　　　　2.2、调用协定造成的崩溃。
　　　　　　　　　　　　调试源码：Example_16_1_2 和 Example_16_1_3（C++）
　　　　　　　　　　　　我们【Example_16_1_2】项目的 Program 类声明了一个Alloc方法，是C++ 的。这个方法的调用协定就是【CallingConvention = CallingConvention.Cdecl、CallingConvention.StdCall、CallingConvention.ThisCall】这个3中协定都是正常执行的，说明一下：和视频中使用【CallingConvention.ThisCall】协定程序会崩溃是不一致的，本人亲测，传递字符的规格是【CharSet = CharSet.Unicode】，也就是双字节。
　　　　　　　　　　　　我们的C++项目【Example_16_1_3】的【Example_16_1_3.cpp】类就定义了 Alloc 方法。我们为了传递和接受双字节的字符，在C++ 里面需要使用【wchar_t】类型，这个函数导出的时候格式是以【extern "C"】C语言的格式为标准的。
　　　　　　　　　　　　到现在，我们可以直接运行【Example_16_1_2】项目的 exe 程序，（说明：调用协定是CallingConvention.Cdecl，才可以调用成功，CallingConvention.ThisCall是举例调用协定不一致出现问题，大家要熟悉），我们看看运行结果，效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　现在，我们把调用协定修改为【CallingConvention.FastCall】，在我测测试中，这些调用协定【CallingConvention.StdCall、CallingConvention.ThisCall、CallingConvention.Cdecl、CallingConvention.Winapi】都是正常执行的，所以，我只能换【CallingConvention.FastCall】，通过 Windbg 调试器查看一些运行结果。
　　　　　　　　　　　　当把我们的项目加载到 Windebug 调试中直接运行，会抛出异常，和视频中抛出的【访问违例：Access violation】异常是不一样的。

  1.  1 0:000> g
  2.  2 ModLoad: 00007ffd`15bf0000 00007ffd`15c9a000   C:\Windows\System32\ADVAPI32.dll
  3.  3 ModLoad: 00007ffd`166f0000 00007ffd`1678e000   C:\Windows\System32\msvcrt.dll
  4.  4 ModLoad: 00007ffd`168c0000 00007ffd`1695b000   C:\Windows\System32\sechost.dll
  5.  5 ModLoad: 00007ffd`17550000 00007ffd`17673000   C:\Windows\System32\RPCRT4.dll
  6.  6 ModLoad: 00007ffc`fd320000 00007ffc`fd3ca000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\mscoreei.dll
  7.  7 ModLoad: 00007ffd`16960000 00007ffd`169b5000   C:\Windows\System32\SHLWAPI.dll
  8.  8 ModLoad: 00007ffd`152c0000 00007ffd`152d3000   C:\Windows\System32\kernel.appcore.dll
  9.  9 ModLoad: 00007ffd`14c80000 00007ffd`14c8a000   C:\Windows\SYSTEM32\VERSION.dll
  10. 10 ModLoad: 00007ffc`fbfa0000 00007ffc`fca62000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\clr.dll
  11. 11 ModLoad: 00007ffd`17320000 00007ffd`174c0000   C:\Windows\System32\USER32.dll
  12. 12 ModLoad: 00007ffd`15240000 00007ffd`15262000   C:\Windows\System32\win32u.dll
  13. 13 ModLoad: 00007ffc`fba00000 00007ffc`fbabd000   C:\Windows\SYSTEM32\ucrtbase_clr0400.dll
  14. 14 ModLoad: 00007ffc`fcd00000 00007ffc`fcd16000   C:\Windows\SYSTEM32\VCRUNTIME140_CLR0400.dll
  15. 15 ModLoad: 00007ffd`15bb0000 00007ffd`15bda000   C:\Windows\System32\GDI32.dll
  16. 16 ModLoad: 00007ffd`153b0000 00007ffd`154ba000   C:\Windows\System32\gdi32full.dll
  17. 17 ModLoad: 00007ffd`15310000 00007ffd`153ad000   C:\Windows\System32\msvcp_win.dll
  18. 18 ModLoad: 00007ffd`154c0000 00007ffd`155c0000   C:\Windows\System32\ucrtbase.dll
  19. 19 ModLoad: 00007ffd`16650000 00007ffd`16680000   C:\Windows\System32\IMM32.DLL
  20. 20 ModLoad: 00007ffd`17970000 00007ffd`17cc4000   C:\Windows\System32\combase.dll
  21. 21 (3cf8.225c): Unknown exception - code 04242420 (first chance)
  22. 22 ModLoad: 00007ffc`f3650000 00007ffc`f4c50000   C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_64\mscorlib\....\mscorlib.ni.dll
  23. 23 ModLoad: 00007ffd`16790000 00007ffd`168b9000   C:\Windows\System32\ole32.dll
  24. 24 ModLoad: 00007ffd`17970000 00007ffd`17cc4000   C:\Windows\System32\combase.dll
  25. 25 ModLoad: 00007ffd`15b30000 00007ffd`15baf000   C:\Windows\System32\bcryptPrimitives.dll
  26. 26 ModLoad: 00007ffc`f2c50000 00007ffc`f2d9f000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\clrjit.dll
  27. 27 (3cf8.225c): C++ EH exception - code e06d7363 (first chance)
  28. 28 ModLoad: 0000017d`c7a10000 0000017d`c7b0a000   image0000017d`c7a10000
  29. 29 ModLoad: 0000017d`c7b10000 0000017d`c7c0a000   image0000017d`c7b10000
  30. 30 (3cf8.225c): CLR exception - code e0434352 (first chance)
  31. 31 ModLoad: 00007ffc`a83f0000 00007ffc`a855a000   C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\diasymreader.dll
  32. 32 ModLoad: 00007ffc`f1fe0000 00007ffc`f2c50000   C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_64\System\...\System.ni.dll
  33. 33 ModLoad: 00007ffc`f14b0000 00007ffc`f1f25000   C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_64\System.Core\...\System.Core.ni.dll
  34. 34 ModLoad: 00007ffd`14a40000 00007ffd`14a58000   C:\Windows\SYSTEM32\CRYPTSP.dll
  35. 35 ModLoad: 00007ffd`141e0000 00007ffd`14214000   C:\Windows\system32\rsaenh.dll
  36. 36 ModLoad: 00007ffd`152e0000 00007ffd`15307000   C:\Windows\System32\bcrypt.dll
  37. 37 ModLoad: 00007ffd`14a60000 00007ffd`14a6c000   C:\Windows\SYSTEM32\CRYPTBASE.dll
  38. 38 (3cf8.225c): CLR exception - code e0434352 (!!! second chance !!!)
  39. 39 KERNELBASE!RaiseException+0x69:
  40. 40 00007ffd`156d3e49 0f1f440000      nop     dword ptr [rax+rax]

　　　　　　　　　　　　当然，我们直接运行程序，抛出的异常会更加直接。效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　所以说，我们可以直接看程序抛出的异常，更能说明直接的问题，使用 Windebug 有点多此一举。再次强调一下：我的结果和视频的结果是不一样的，原因未知。

　　　　　　　　　　　　当然，虽然出错了，我们也可以看看当前的调用栈。

  1.  1 0:000> !clrstack
  2.  2 OS Thread Id: 0x225c (0)
  3.  3         Child SP               IP Call Site
  4.  4 00000034903fe910 00007ffd156d3e49 [PrestubMethodFrame: 00000034903fe910] Example_16_1_2.Program.Alloc(System.String)
  5.  5 00000034903febd0 00007ffc9ca708d1 Example_16_1_2.Program.Main(System.String[]) [E:\Visual Studio 2022\...\Example_16_1_2\Program.cs @ 17]
  6.  6 00000034903fedf8 00007ffcfbfa6913 [GCFrame: 00000034903fedf8]
  7.  7
  8.  8 0:000> dp 00000034903fe910 l1
  9.  9 00000034`903fe910  00007ffc`fc7711c0
  10. 10 0:000> ln 00007ffc`fc7711c0
  11. 11 Browse module
  12. 12 Set bu breakpoint
  13. 13
  14. 14 (00007ffc`fc7711c0)   clr!PrestubMethodFrame::`vftable'   |  (00007ffc`fc771260)   clr!ExternalMethodFrame::`vftable'
  15. 15 Exact matches:
  16. 16
  17. 17 0:000> u 00007ffc`fc7711c0
  18. 18 clr!PrestubMethodFrame::`vftable':
  19. 19 00007ffc`fc7711c0 70b6            jo      clr!FaultingExceptionFrame::`vftable'+0x50 (00007ffc`fc771178)
  20. 20 00007ffc`fc7711c2 0ffcfc          paddb   mm7,mm4
  21. 21 00007ffc`fc7711c5 7f00            jg      clr!PrestubMethodFrame::`vftable'+0x7 (00007ffc`fc7711c7)
  22. 22 00007ffc`fc7711c7 004007          add     byte ptr [rax+7],al
  23. 23 00007ffc`fc7711ca fb              sti
  24. 24 00007ffc`fc7711cb fb              sti
  25. 25 00007ffc`fc7711cc fc              cld
  26. 26 00007ffc`fc7711cd 7f00            jg      clr!PrestubMethodFrame::`vftable'+0xf (00007ffc`fc7711cf)

　　　　　　　　2.3、委托异步引发的崩溃。
　　　　　　　　　　　　调试源码：Example_16_1_4 和 Example_16_1_5（C++）
　　　　　　　　　　　　我们编译我们的两个项目，直接 ctrol+f5 运行 Example_16_1_4 项目，我们先看运行正常的情况，如果项正常运行，这个行代码【GC.Collect();】需要注释掉。运行结果如图：
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　这是正常的情况，接下来，我们取消对【GC.Collect();】这行代码的注释，就是可以执行垃圾回收。我们重新编译项目，ctrol+f5运行项目，执行效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　在这里，我需要说明一下，我的演示结果和【一线码农】的视频演示的结果是不一样的，他的系统也崩溃了，提示的错误消息是【未经处理的异常：System.AccessviolationException：尝试读取或者写入受保护的内存，这通常指示其他内存已损坏】。这个问题我还没搞清楚，如果有知道的可以告诉我。

　　　　　　　　　　　　上面是运行程序出现的问题，接下来，我们使用 Windbg 查找一下问题。
　　　　　　　　　　　　我们编译项目 Example_16_1_4，打开 Windbg，点击【文件】----》【launch executable】附加程序，打开调试器的界面，程序已经处于中断状态。我本来想使用【bp Example_16_1_4!AsyncProcess】命令给【AsyncProcess】方法下断点，但是执行不成功。

  1. 1 0:000> bp Example_16_1_4!AsyncProcess
  2. 2 Couldn't resolve error at 'Example_16_1_4!AsyncProcess'

　　　　　　　　　　　　那我们就通过源码的方式直接给 C++ AsyncProcess 方法下断点。我们点击 Windbg 菜单栏，依次选择【Source】--->【Open Source File】，打开选择我们的 C++ 项目中的 Example_16_1_5.cpp 文件。效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　断点设置完成后，我们直接执行【g】命令，继续运行调试器。效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　我们继续执行【dv】命令，可以看到有一个 ptr，那就是我们从托管代码中传递到非托管代码中的委托，就是一个指针。

  1. 1 0:000> dv
  2. 2             ptr = 0x000001cc`459a090c
  3. 3         hThread = 0x00007ff8`5aa40f58

　　　　　　　　　　　　我们可以使用【u 1cc459a090c】命令，查看一下这个 ptr 是什么。

  1. 1 0:000> u 1cc459a090c
  2. 2 000001cc`459a090c 49bae0089a45cc010000 mov r10,1CC459A08E0h
  3. 3 000001cc`459a0916 48b8c021275af87f0000 mov rax,offset clr!UMThunkStub (00007ff8`5a2721c0)
  4. 4 000001cc`459a0920 48ffe0          jmp     rax
  5. 5 000001cc`459a0923 0000            add     byte ptr [rax],al
  6. 6 000001cc`459a0925 0000            add     byte ptr [rax],al
  7. 7 000001cc`459a0927 00ababababab    add     byte ptr [rbx-54545455h],ch
  8. 8 000001cc`459a092d ab              stos    dword ptr [rdi]
  9. 9 000001cc`459a092e ab              stos    dword ptr [rdi]

　　　　　　　　　　　　我们在【PCallback callback = (PCallback)lpParameter;】这行代码在下一个断点，也就是2秒后会执行这个回调。效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　断点设置成功后，我们继续执行调试器，使用【g】命令。

  1. 1 0:000> g
  2. 2 Breakpoint 1 hit
  3. 3 Example_16_1_5!ThreadWorkItem+0x3e:
  4. 4 00007fff`d444172e 488b8500010000  mov     rax,qword ptr [rbp+100h] ss:0000000a`735ffb60=000001cc459a090c

　　　　　　　　　　　　我们继续执行，会在我们设置断点的地方成功断住。效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　到了这里，我们在使用【u 1cc459a090c】命令，查看一下这个 ptr 是什么东西。

  1. 1 0:007> u 1cc459a090c
  2. 2 000001cc`459a090c ee              out     dx,al
  3. 3 000001cc`459a090d fe              ???
  4. 4 000001cc`459a090e ee              out     dx,al
  5. 5 000001cc`459a090f fe              ???
  6. 6 000001cc`459a0910 ee              out     dx,al
  7. 7 000001cc`459a0911 fe              ???
  8. 8 000001cc`459a0912 ee              out     dx,al
  9. 9 000001cc`459a0913 fe              ???

　　　　　　　　　　　　都是乱码了，都是 ??? 问号了，就是说 ptr 不存在了。说明已经被我们 GC 回收了。我们也可以使用【dv】命令查看一下变化。

  1. 1 0:007> dv
  2. 2     lpParameter = 0x000001cc`459a090c
  3. 3        callback = 0x00000000`00000000

　　　　　　　　　　　　callback 是空值了。
　　　　　　　　　　　　如果遇到这样的情况，我们怎么解决呢？其实很简单，在我们的 C# 代码中，声明一个静态的 handle 就可以了，如：static GCHandle handle;在我的代码中，注释的部分就是解决办法。

　　　　　　　　2.4、非托管内存泄露
　　　　　　　　　　　　调试源码：Example_16_1_6 和 Example_16_1_7（C++）项目
　　　　　　　　　　　　在C++ 项目中，如果我们声明了【数组】，是需要自己释放的，如果忘记释放，内存就会暴涨了。我们直接运行项目【Example_16_1_6】，看一下效果：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　大家可以试试，内存涨得很快。
　　　　　　　　　　　　这次我们是通过 dump 文件进行分析的，生成 dump 文件有两种方式，第一种是通过【任务管理器】来生成的。第二种是通过【ProcessExplorer】工具来生成。

　　　　　　　　　　　　第一种：我们首先运行我们的项目 Example_16_1_6.exe，然后，我们打开【任务管理器】，找到我们的项目进程，我的进程名是【Example_16_1_6】，如果左侧有箭头，点击打开折叠的内容，在项目地址名字上点击右键，选择保存【创建转出文件】，保存成功，会弹出提示框文件的位置，效果如下：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　弹出保存数据对话框，保存对话框运行时间的长短是有你保存的数据多少决定的。如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　这个保存的过程，和你的程序运行时间的长短有关系。保存成功，如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　我们的 dump 文件如图：

　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　第二种：我们使用【ProcessExplorer】工具抓 dump 文件，个人感觉这个更好的，抓的文件更好用、更可靠。
　　　　　　　　　　　　首先运行我们的项目 Example_16_1_6.exe，然后打开【ProcessExplorer】工具，然后，在右侧的【Filter by name】过滤进程，输入我们的进程名称，比如：Example_16，不用输入全名，当然输入全名也可以。如图：
　　　　　　　　　　　  

　　　　　　　　　　　　我们找到了我们的项目进程，在项目上点击右键，依次选择【Create Dump】----》【Create MiniDump】或者【Create Full Dump】，我选择的是【Create Full Dump】创建完整的 dump 文件，选择保存的文件路径就可以了。
　　　　　　　　　　　　在开始之前，我们需要做一些准备工作，否则，调试结果有些数据是看不到的，我第一次就是这样的，原来是漏了步骤了，切记，切记。我们必须打开【栈追踪】。我已经安装了 【Windows Kits】，如果没有安装的，就请去微软官网下载安装一下，毕竟 gflags.exe 包含在这个集合中。
　　　　　　　　　　　　Windows Kits 官网下载地址：https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/download-the-wdk
　　　　　　　　　　　　我的安装目录在：D:\Windows Kits\10\Debuggers ，大家根据自己的情况去查找。为了避免每次都进入安装目录，最好把 gflags.exe 的安装目录配置到【环境变量】里面，使用就方便了。针对我们的项目执行一下命令：gflags /i Example_16_1_6.exe +ust 。效果如图：
　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　有了  Dump 文件就容易了，我们就可以使用 Windbg 调试了。我们打开 Windbg，点击【文件】----》【Open dump file】打开我们的 Dump 文件，打开调试器的界面，程序已经处于中断状态。我们先看看托管堆的情况，执行命令【!heap -s】。

  1.  1 0:000> !heap -s
  2.  2
  3.  3
  4.  4 ************************************************************************************************************************
  5.  5                                               NT HEAP STATS BELOW
  6.  6 ************************************************************************************************************************
  7.  7 NtGlobalFlag enables following debugging aids for new heaps:
  8.  8     stack back traces(必须开启栈跟踪，否则后面的操作有些不能输出)
  9.  9 LFH Key                   : 0xb1c3e0529717db20
  10. 10 Termination on corruption : ENABLED
  11. 11           Heap     Flags   Reserv  Commit  Virt   Free  List   UCR  Virt  Lock  Fast
  12. 12                             (k)     (k)    (k)     (k) length      blocks cont. heap
  13. 13 -------------------------------------------------------------------------------------
  14. 14 000001f3651e0000 08000002 3869212 3843092 3869108  58051   283   243    1      3   LFH
  15. 15 000001f363950000 08008000      64      4     64      2     1     1    0      0
  16. 16 000001f3655b0000 08001002     164     36     60      5     2     1    0      0   LFH
  17. 17 000001f365420000 08001002     164     36     60      4     2     1    0      0   LFH
  18. 18 000001f366df0000 08001002      60      8     60      2     1     1    0      0
  19. 19 000001f366f70000 08041002      60      8     60      5     1     1    0      0
  20. 20 000001f37f8b0000 08041002      60      8     60      2     1     1    0      0
  21. 21 -------------------------------------------------------------------------------------

　　　　　　　　　　我们使用【!heap -h 000001f3651e0000】命令查看一下句柄，发现内容太多了，我就不一一展示了。

  1.   1 0:000> !heap -h 000001f3651e0000
  2.   2 HEAPEXT: Unable to get address of ntdll!RtlpHeapInvalidBadAddress.
  3.   3 Index   Address  Name      Debugging options enabled
  4.   4   1:   1f3651e0000
  5.   5     Segment at 000001f3651e0000 to 000001f3652df000 (000ff000 bytes committed)
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  271. 271         000001f3651e07c0: 00080 . 00060 [101] - busy (30)
  272. 272         000001f3651e0820: 00060 . 00030 [101] - busy (4)
  273. 273         000001f3651e0850: 00030 . 00130 [101] - busy (100)
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  292. 292         000001f3651e36e0: 00060 . 00090 [101] - busy (68)
  293. 293         000001f3651e3770: 00090 . 00040 [101] - busy (10)
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  295. 295         000001f3651e3900: 00150 . 00080 [101] - busy (50)
  296. 296         000001f3651e3980: 00080 . 00070 [101] - busy (40)
  297. 297         000001f3651e39f0: 00070 . 00030 [101] - busy (8)
  298. 298         000001f3651e3a20: 00030 . 00050 [101] - busy (20)
  299. 299         000001f3651e3a70: 00050 . 00080 [101] - busy (50)
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  301. 301         000001f3651e3b80: 00090 . 00150 [101] - busy (120)
  302. 302         000001f3651e3cd0: 00150 . 00080 [101] - busy (50)
  303. 303         000001f3651e3d50: 00080 . 00070 [101] - busy (42)
  304. 304         000001f3651e3dc0: 00070 . 00130 [101] - busy (100)
  305. 305         000001f3651e3ef0: 00130 . 00130 [101] - busy (100)
  306. 306         000001f3651e4020: 00130 . 00060 [101] - busy (30)
  307. 307         000001f3651e4080: 00060 . 00070 [101] - busy (30)
  308. 308         000001f3651e40f0: 00070 . 00050 [101] - busy (20)
  309. 309         000001f3651e4140: 00050 . 00070 [101] - busy (42)
  310. 310         000001f3651e41b0: 00070 . 000a0 [101] - busy (75)
  311. 311         000001f3651e4250: 000a0 . 00150 [101] - busy (120)
  312. 312         000001f3651e43a0: 00150 . 00080 [101] - busy (50)
  313. 313         000001f3651e4420: 00080 . 00070 [101] - busy (46)
  314. 314         000001f3651e4490: 00070 . 00430 [101] - busy (400)
  315. 315         000001f3651e48c0: 00430 . 00430 [101] - busy (400)
  316. 316         000001f3651e4cf0: 00430 . 00130 [101] - busy (100)
  317. 317         000001f3651e4e20: 00130 . 00130 [101] - busy (100)
  318. 318         000001f3651e4f50: 00130 . 00060 [101] - busy (30)
  319. 319         000001f3651e4fb0: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  320. 320         000001f3651e5010: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  321. 321         000001f3651e5070: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  322. 322         000001f3651e50d0: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  323. 323         000001f3651e5130: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  324. 324         000001f3651e5190: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  325. 325         000001f3651e51f0: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  326. 326         000001f3651e5250: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  327. 327         000001f3651e52b0: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  328. 328         000001f3651e5310: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  329. 329         000001f3651e5370: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  330. 330         000001f3651e53d0: 00060 . 00060 [101] - busy (30)
  331. 331         000001f3651e5430: 00060 . 00810 [101] - busy (80f) Internal
  332. 332         000001f3651e5c40: 00810 . 01cb0 [101] - busy (1caf) Internal
  333. 333         000001f3651e78f0: 01cb0 . 00130 [101] - busy (108)
  334. 334         000001f3651e7a20: 00130 . 000b0 [101] - busy (88)
  335. 335         000001f3651e7ad0: 000b0 . 00830 [101] - busy (800) Internal
  336. 336         000001f3651e8300: 00830 . 00420 [101] - busy (3f0) Internal
  337. 337         000001f3651e8720: 00420 . 00050 [101] - busy (20)
  338. 338         000001f3651e8770: 00050 . 00120 [101] - busy (f0)
  339. 339         000001f3651e8890: 00120 . 00050 [101] - busy (1a)
  340. 340         000001f3651e88e0: 00050 . 00200 [101] - busy (1d8)
  341. 341         000001f3651e8ae0: 00200 . 00070 [101] - busy (48)
  342. 342         000001f3651e8b50: 00070 . 00120 [101] - busy (f0)

　　　　　　　　　　我们继续执行【!heap -x 0000022b076de000】看看，

  1.  1         0000022b0769c010: 42010 . 41ff0 [101] - busy (41fe0) Internal
  2.  2         0000022b076de000: 41ff0 . 00400 [101] - busy (3f0) Internal （我选的这个地址）
  3.  3         0000022b076de400: 00400 . 41c00 [101] - busy (41bf0) Internal
  4.  4         0000022b07720000: 41c00 . 10fc0 [100]
  5.  5         0000022b07730fc0: 10fc0 . 00040 [111] - busy (3d)
  6.  6         0000022b07731000:      00b9e000      - uncommitted bytes.
  7.  7 0:000> !heap -x 0000022b076de000（这个地址我是随便选的）
  8.  8 Entry             User              Heap              Segment               Size  PrevSize  Unused    Flags
  9.  9 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  10. 10 0000022b076de000  0000022b076de010  0000022a779a0000  0000022b07300000       400     41ff0        10  busy  internal

　　　　　　　　　　　　说明，这里必须使用【gflags】注册跟踪数据库，否则这里是没有输出的，第一次，可把我搞蒙了。

　　　　　　　　　　　　我测试到这里，没有测试到我需要的结果，不知道原因为什么，和【一线码农】视频有差距。当我执行【!heap -x】 命令，没有得到我想要的结果，所以后面执行【!heap -p -a】命令就没有办法执行了。

四、总结
　　　　终于写完了，这个系列也终于写完了，我说的这个系列是基于视频的这个系列，因为我打算基于《Net 高级调试》这个本书，再出一个系列。底层的东西，一次肯定是理解不透的，需要深入、多次的操作和调试。学习过程真的没那么轻松，还好是自己比较喜欢这一行，否则真不知道自己能不能坚持下来。准备收拾心情，重新在写一个系列，完全是基于书本的，把每个章节都写出来，调试一下，感受一下，肯定收货更多。好了，不说了，不忘初心，继续努力，希望老天不要辜负努力的人。

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