C++日志系统：从原理到实战实现

目录

一.日志

二.日志模拟代码

1.filesystem（C++17封装的文件操作函数）

2.获取当前时间：localtime

[三.FILE LINE](#三.FILE LINE)

[1. FILE](#1. FILE)

[2. LINE](#2. LINE)

四.stringstream

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一.日志

计算机中的日志是记录系统和软件运行中发生事件的文件，主要作用是监控运行状态、记录异常信息，帮助快速定位问题并支持程序员进行问题修复。它是系统维护、故障排查和安全管理的重要工具。

日志格式以下几个指标是必须得有的

• 时间戳

• 日志等级

• 日志内容

以下几个指标是可选的

• 文件名行号

• 进程，线程相关id信息等

日志有现成的解决方案，如：spdlog、glog、Boost.Log、Log4cxx等等，我们依旧采用自定义日志的方式。

二.日志模拟代码

1.filesystem（C++17封装的文件操作函数）

<filesystem> 是 C++17 引入的标准库，用于跨平台的文件系统操作（目录遍历、文件读写、路径操作等）

操作	函数
路径操作
拼接路径	path / path
获取父路径	p.parent_path()
获取文件名	p.filename()
获取扩展名	p.extension()
目录操作
创建目录	create_directory() / create_directories()
删除目录	remove() / remove_all()
遍历目录	directory_iterator / recursive_directory_iterator
文件操作
复制文件	copy_file()
移动/重命名	rename()
获取大小	file_size()
查询
存在性	exists()
判断类型	is_* 系列函数
最后修改时间	last_write_time()
路径
绝对路径	absolute()
规范化路径	canonical()
当前工作目录	current_path()

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注意事项

1. C++17 要求：确保编译器启用 C++17 标准

2. 链接选项 ：旧版本 GCC/Clang 需要链接 -lstdc++fs 或 -lc++fs

3. 跨平台性：路径分隔符自动处理，但根名称（Windows 盘符）存在差异

4. 性能 ：频繁调用 exists()/is_directory() 等，建议使用 directory_entry 缓存版本

5. 异常安全：注意使用 try-catch 或 error_code 版本

6. 文件系统竞争：多线程操作同一文件系统对象时行为未定义

2.获取当前时间：localtime

在日志中我们难免不了获取当前的时间，下面展示一个简单快速的获取当前可读性高的时间的方法·。

localtime_r 是线程安全的日期时间转换函数，用于将时间戳转换为本地时间的结构化表示

#include <time.h>    // C
#include <ctime>     // C++

struct tm* localtime_r(const time_t* timep, struct tm* result);

参数	类型	说明
timep	const time_t*	指向时间戳的指针（通常来自 time() 函数）
result	struct tm*	指向存储结果的 tm 结构体的指针

• 成功 ：返回 result 指针（即第二个参数）

• 失败 ：返回 NULL

三.FILE LINE

预定义宏是编译器在编译过程中自动定义的特殊宏，它们在预处理阶段被替换为对应的值。这些宏都以双下划线开头和结尾。

1. __FILE__

类型 : const char*（字符串字面量）

值: 当前源文件的文件名（包含路径）

// 文件: /home/user/project/src/main.cpp
#include <iostream>
int main() {
    std::cout << __FILE__ << std::endl;
    // 输出: /home/user/project/src/main.cpp
    return 0;
}

2. __LINE__

类型 : int（整数常量）

值: 当前代码所在的行号

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << __LINE__ << std::endl;  // 输出: 4
    std::cout << __LINE__ << std::endl;  // 输出: 5
    return 0;
}

• 行号从 1 开始计数

• 空行、注释也会占用行号

• 可以通过 #line 指令修改

四.stringstream

stringstream 是 C++ 标准库中用于字符串流处理的类，定义在 <sstream> 头文件中。它允许你将字符串像输入输出流一样操作。

stringstream 继承自 iostream，因此它支持 << 和 >> 操作符，可以将各种数据类型转换为字符串或从字符串解析。

#include <sstream>
#include <iostream>
#include <string>

// 1. stringstream - 可读可写
std::stringstream ss;

// 2. istringstream - 只读（输入）
std::istringstream iss("Hello World");

// 3. ostringstream - 只写（输出）
std::ostringstream oss;

std ::stringstream ssbuffer;
                ssbuffer << "[" << _currtime << "] "
                         << "[" << LevaltoString(_leval) << "] "
                         << "[" << _pid << "] "
                         << "[" << _filename << "] "
                         << "[" << _line << "]"
                         << " - ";

                _loginfo = ssbuffer.str();

与snpringf的功能类似。