Unity Android 调用 so 卡死问题 (so 编译踩坑)

问题描述
把 Unity 工程编译到 Android 上运行后，出现了一个必现的界面卡死bug。

表现为：每次轮到自己出大招时，必现界面卡死，但程序不会 crash。在 Unity 编辑器和 iOS 下都无法重现。

分析日志发现，卡死前最后调用了算法库中的一个函数。
算法库是 c++ 写的，用 cmake 组织，编译成 so 给 C# 层调用。

定位
怀疑是哪里死循环了。
想试下能否通过工具来定位，使用 Android Studio 的 Thread-Dump 、Unity Attach（死活不成功）发现帮助都不大。
最后还是在算法库里添加了大量日志后，发现在形如下面的代码中死循环!

for(char i = 0;i >=0;–i)
{
i = -1;
printf(“i0 = %d\n”,i);
i += 1;
printf(“i1 = %d\n”,i);
}
上面代码合理应该输出 -1,0 ，结束循环。
然而，在 Android 下却死循环了！结果是 255,0,255,0,255,…，感觉像是溢出后回环了

分析
google 一下发现：
在 x86 下，char 默认是 有符号。
在 ARM 架构下，char 默认是 无符号，即 Android 这种情况。i = 0，–i 变成 -1，无符号下就是 1111 1111 = 255，再+1就溢出了，变成0，无限循环。
而 iOS 虽然也是 ARM 架构，但它的 char 默认却是有符号的，所以也没出问题。

死循环代码快速定位方法

定位死循环代码可以是一个挑战，尤其是在大型项目中。以下是一些快速定位死循环的有效方法和工具，帮助你更高效地找到问题所在：

1. 使用日志记录

• 添加日志：在循环的关键位置添加日志输出，记录循环的迭代次数和变量的状态。这可以帮助你确定循环是否在按预期运行。

  for (int i = 0; i < MAX_ITERATIONS; ++i) {
      printf("Iteration: %d\n", i);
      // 其他逻辑
  }
  

• 条件日志：在循环中添加条件日志，记录特定条件下的变量值，以便更好地理解循环的行为。

2. 使用调试器

• 设置断点：在循环的开始和结束处设置断点，观察变量的变化。如果循环没有正常结束，可以逐步调试，查看变量的状态。

• 观察变量：在调试器中观察循环变量的值，查看它是否在预期范围内变化。

3. 使用线程转储（Thread Dump）

• 生成线程转储：在 Android Studio 或其他 IDE 中生成线程转储，查看当前线程的状态。死循环的线程通常会在某个位置反复执行相同的代码。

• 分析堆栈：分析线程堆栈，查找循环的调用栈，确定死循环的具体位置。

4. 使用静态分析工具

• 静态分析：使用静态分析工具（如 Clang-Tidy、Cppcheck）来检查代码中的潜在问题。这些工具可以帮助识别可能导致死循环的代码模式。

5. 代码审查

• 同行审查：让其他开发者审查你的代码，可能会发现你自己未注意到的问题。不同的视角可能会帮助识别潜在的逻辑错误。

6. 使用时间限制

• 超时机制：在循环中添加超时机制，如果循环运行超过预定时间，则输出警告并退出。这可以帮助你在开发过程中快速发现死循环。

  auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  while (condition) {
      // 循环逻辑
      auto now = std::chrono::high_resolution_clock::now();
      if (std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(now - start).count() > TIME_LIMIT) {
          printf("Loop exceeded time limit!\n");
          break;
      }
  }
  

通过结合这些方法，你可以更快速地定位和解决死循环问题。希望这些建议对你有所帮助！如果你有其他问题或需要进一步讨论的内容，欢迎继续交流！

问题背景

在 Android NDK 开发中，char 类型的符号性可能会因平台而异。在 x86 架构上，char 默认是有符号的，而在 ARM 架构上，char 默认是无符号的。这种差异可能导致在某些情况下出现意想不到的行为，例如所遇到的死循环问题。

解决方案

1. 使用 CMake 显式指定 char 符号性：

   • 在 CMakeLists.txt 文件中，可以通过添加编译选项来确保 char 被视为有符号类型。可以在 CMake 文件中添加以下行：

   add_compile_options(-fsigned-char)
   

   或者，如果你使用的是 target_compile_options，可以这样写：

   target_compile_options(your_target_name PRIVATE -fsigned-char)
   

2. 使用 CMake 的 CMAKE_C_FLAGS 和 CMAKE_CXX_FLAGS：

   • 你也可以直接在 CMakeLists.txt 中设置全局的 C 和 C++ 编译标志：

   set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -fsigned-char")
   set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fsigned-char")
   

其他建议

• 使用标准类型：

  • 为了避免与平台相关的类型问题，建议使用 C++ 标准库中的固定宽度整数类型，如 std::int8_t 和 std::uint8_t。这些类型在所有平台上都是一致的，能够避免因符号性引起的问题。

• 编写文档：

  • 在项目文档中记录下关于 char 符号性的注意事项，特别是在跨平台开发时，帮助团队成员理解潜在的陷阱。

• 测试和验证：

  • 在不同平台上进行充分的测试，确保代码在所有目标平台上都能正常工作。可以使用 CI/CD 工具来自动化这一过程。

• 代码审查：

  • 在代码审查过程中，特别注意数据类型的使用，确保在跨平台代码中使用了合适的类型。

通过这些方法，可以有效减少因数据类型符号性引起的问题，提高代码的可移植性和稳定性。如果你有其他问题或需要进一步讨论的内容，欢迎继续交流！