在程序中使用日志功能-编程知识

在应用中，需要记录程序运行过程中的一些关键信息以及异常输出等。这些信息用来排查程序故障或者其他用途。

日志模块可以自己实现或者是借用第三方库，之前写过一个类似的使用Qt的打印重定向将打印输出到文件：Qt将打印信息输出到文件_qt log输出到文件-CSDN博客

第三方日志库有plog、glog、spdlog、log4qt等等。主要介绍以下plog和spdlog这两个只需要包含对应文件而不需要编译生成库的第三方日志模块。

PLOG

下载链接：Releases · SergiusTheBest/plog · GitHub

下载之后直接引入对应文件即可，写一个简单的例子：

#include "mainwindow.h"
#include "plog/Appenders/RollingFileAppender.h"
#include "plog/Formatters/TxtFormatter.h"
#include "plog/Initializers/ConsoleInitializer.h"
#include "plog/Log.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);plog::RollingFileAppender<plog::TxtFormatter> file_logger("app.log",1000000, 3);plog::ColorConsoleAppender<plog::TxtFormatter> console_logger;plog::init(plog::debug, &file_logger).addAppender(&console_logger);PLOGD << "Debug message";PLOGI << "Info message";PLOGW << "Warning message";PLOGE << "Error message";MainWindow w;w.show();return a.exec();
}

函数plog::RollingFileAppender 时，需要提供三个参数，这些参数决定了日志文件的滚动和格式化方式。下面介绍对应三个参数的含义：

第一个参数是日志文件的名称，这是一个字符串，用于指定要写入的日志文件的名称。例如，我设设置的日志文件名是app.log。

第二个参数是日志文件的大小限制。当日志文件的大小达到这个限制时，Plog 将自动滚动日志文件并创建新的日志文件。这个大小通常以字节为单位，例如 1000000 表示 1MB。

第三个参数是滚动文件的数量限制。当日志文件达到大小限制并滚动时，Plog 将保留多少个滚动文件。例如，如果将其设置为 3，则在滚动后将保留最多 3 个滚动文件，旧的滚动文件将被删除。

函数plog::ColorConsoleAppender将日志以彩色形式打印到控制台进行输出。

plog::init(plog::debug, &file_logger).addAppender(&console_logger)进行日志初始化，将日志等级设置为debug。编译运行查看：

对应日志打印到了控制台。然后查看是否有日志文件生成：

查看日志文件内容：

SPDLOG

下载链接：GitHub - gabime/spdlog: Fast C++ logging library.

spdlog与plog一样，只需要包含对应文件即可无需额外编译。

写一个简单的例子：

#include "mainwindow.h"
#include "spdlog/spdlog.h"
#include "spdlog/sinks/basic_file_sink.h"
#include "spdlog/sinks/stdout_sinks.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);auto console_logger = spdlog::stdout_logger_mt("console_logger");auto file_logger = spdlog::basic_logger_mt("file_logger", "log.txt");console_logger->info("console_logger info");file_logger->error("file_logger error");MainWindow w;w.show();return a.exec();
}

初始化了两个logger，console_logger将会打印到控制台，file_logger将会将日志内容生成到文件log.txt中，编译运行：

console_logger已经将日志打印到控制台，查看是否有日志文件生成以及日志文件中是否有内容：

查看log.txt却是空的：

关闭程序之后log.txt中有文本生成：

需要设置日志刷新

file_logger->flush_on(spdlog::level::debug);

这样设置之后日志级别在debug及以上的日志都会实施刷新在文件中。另外日志显示的格式也是可以通过set_pattern设置的，例如我是这样设置的

spdlog::set_pattern("[%Y-%m-%d %H:%M:%S.%e][%t][%s %! %#]%v");

即[时间][线程id][文件名函数行号]日志内容。

可以看到文件名、函数、行号没有正确打印，如果要正确打印这三者需要用到对应宏SPDLOG_LOGGER:

       SPDLOG_LOGGER_INFO(console_logger,"console_logger info");SPDLOG_LOGGER_ERROR(file_logger,"file_logger error");

可以看到文件名、函数、行号有正常打印：

简单封装一下。

头文件：

#ifndef LOG_H
#define LOG_H#include "spdlog/sinks/basic_file_sink.h"
#include "spdlog/spdlog.h"#define LOGD(...) \SPDLOG_LOGGER_DEBUG(Log::instance().GetDebugLogger(), __VA_ARGS__);
#define LOGI(...) \SPDLOG_LOGGER_INFO(Log::instance().GetInfoLogger(), __VA_ARGS__);
#define LOGW(...) \SPDLOG_LOGGER_WARN(Log::instance().GetWarnLogger(), __VA_ARGS__);
#define LOGE(...) \SPDLOG_LOGGER_ERROR(Log::instance().GetErrorLogger(), __VA_ARGS__);class Log {
private:std::shared_ptr<spdlog::logger> m_DebugLogger;std::shared_ptr<spdlog::logger> m_InfoLogger;std::shared_ptr<spdlog::logger> m_WarnLogger;std::shared_ptr<spdlog::logger> m_ErrorLogger;public:static Log &instance();auto GetDebugLogger() -> decltype(m_DebugLogger) { return m_DebugLogger; }auto GetInfoLogger() -> decltype(m_InfoLogger) { return m_InfoLogger; }auto GetWarnLogger() -> decltype(m_WarnLogger) { return m_WarnLogger; }auto GetErrorLogger() -> decltype(m_ErrorLogger) { return m_ErrorLogger; }void init(const std::string &fileName);private:Log();
};#endif // LOG_H

源文件：

#include "log.h"
#include "spdlog/sinks/basic_file_sink.h"
#include "spdlog/sinks/rotating_file_sink.h"Log &Log::instance() {static Log log;return log;
}void Log::init(const std::string &fileName) {spdlog::set_pattern("[%Y-%m-%d %H:%M:%S.%e][%t][%s %! %#]%v");m_DebugLogger =spdlog::basic_logger_mt("debug_logger", fileName + "_debug.log");m_DebugLogger->set_level(spdlog::level::debug);m_DebugLogger->flush_on(spdlog::level::debug);m_InfoLogger =spdlog::basic_logger_mt("info_logger", fileName + "_info.log");m_InfoLogger->set_level(spdlog::level::info);m_InfoLogger->flush_on(spdlog::level::info);m_WarnLogger =spdlog::basic_logger_mt("warn_logger", fileName + "_warn.log");m_WarnLogger->set_level(spdlog::level::warn);m_WarnLogger->flush_on(spdlog::level::warn);m_ErrorLogger =spdlog::basic_logger_mt("error_logger", fileName + "_error.log");m_ErrorLogger->set_level(spdlog::level::err);m_ErrorLogger->flush_on(spdlog::level::err);
}Log::Log() {}

调用示例：

#include "log.h"
#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
#include <QDateTime>int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);Log::instance().init(QString("log/%1_%2").arg("Test").arg(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMddhhmmsszzz")).toStdString());LOGD("debug");LOGI("info");LOGW("warn");LOGE("error");MainWindow w;w.show();return a.exec();
}

注意修改spdlog源码中的这部分：

每次程序启动后调用init初始化日志后都会生成对应四个日志文件。

最后贴一个纯C++实现的简单的日志功能：

#ifndef LOG_H
#define LOG_H#include <ctime>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <sstream>
#include <string>// 日志级别
enum class LogLevel { DEBUG, INFO, WARNING, ERROR };// 日志类
class Logger {
public:Logger() {// 打开日志文件logFile.open("app.log", std::ios::app);}~Logger() {// 关闭日志文件if (logFile.is_open()) { logFile.close(); }}// 日志接口void Log(const std::string &message, LogLevel level) {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 线程安全// 获取当前时间std::time_t now = std::time(nullptr);char buf[100] = {0};std::strftime(buf, sizeof(buf), "%Y-%m-%d %H:%M:%S",std::localtime(&now));// 构造日志消息std::ostringstream logStream;logStream << "[" << buf << "] [" << ToString(level) << "] " << message<< std::endl;// 输出到控制台std::cout << logStream.str();// 输出到文件if (logFile.is_open()) { logFile << logStream.str(); }}private:std::ofstream logFile; // 日志文件std::mutex mtx;        // 互斥锁// 将日志级别转换为字符串std::string ToString(LogLevel level) {switch (level) {case LogLevel::DEBUG: return "DEBUG";case LogLevel::INFO: return "INFO";case LogLevel::WARNING: return "WARNING";case LogLevel::ERROR: return "ERROR";default: return "UNKNOWN";}}
};// 日志类的单例
class LoggerSingleton {
public:static Logger &GetInstance() {static Logger instance; // 实例化一个Logger对象return instance;}// 删除拷贝构造函数和赋值操作LoggerSingleton(const LoggerSingleton &) = delete;LoggerSingleton &operator=(const LoggerSingleton &) = delete;private:LoggerSingleton() {} // 私有构造函数
};// 定义宏简化日志调用
#define LOG_DEBUG(msg) LoggerSingleton::GetInstance().Log(msg, LogLevel::DEBUG)
#define LOG_INFO(msg) LoggerSingleton::GetInstance().Log(msg, LogLevel::INFO)
#define LOG_WARNING(msg) \LoggerSingleton::GetInstance().Log(msg, LogLevel::WARNING)
#define LOG_ERROR(msg) LoggerSingleton::GetInstance().Log(msg, LogLevel::ERROR)#endif // LOG_H

调用示例：

#include "log.h"
#include <iostream>using namespace std;int main() {// 记录不同级别的日志LOG_DEBUG("This is a debug message.");LOG_INFO("This is an info message.");LOG_WARNING("This is a warning message.");LOG_ERROR("This is an error message.");cout << "Hello World!" << endl;return 0;
}