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Linux之日志

news 来源：原创 2025/8/3 3:05:01

日志

在编写网络服务器, 各种软件时, 程序一定要打印一些日志信息.

1. 可以向显示器打印, 也可以向文件中写入.

2. 日志是软件在运行时记录的流水账, 用于排查服务进程挂掉的信息.

其中必须要有的是: 日志等级, 时间, 日志内容.
可选的是文件名, 代码行数, 进程pid 等

日志等级可以根据需要设置, 暂时先设置5个:

enum LogLevel
{Debug = 0,Info,Warning,Error,Fatal
};

我们的日志输出方式可以分为3类: 显示器打印, 不分类写入一个文件, 根据日志等级分类写入不同文件

enum OutPutStyle
{SCREEN = 0,//显示器打印ONEFILE,//输入到一个文件CLASSFILES//分类输出
};

我们可以设置:

默认的输出方式是SCREEN
默认的日志文件目录名称为log
默认日志文件名为log.xxx, 后缀后面再详细设置

可以利用mkdir接口创建目录:

const OutPutStyle defaultStyle = SCREEN;
const std::string defaultFileName = "log.";
const std::string defaultDirName = "log";class Log
{
public:Log(OutPutStyle style = defaultStyle): _style(style){if(style != SCREEN)mkdir(defaultDirName.c_str(), 0777);}
private:OutPutStyle _style;
};

然后我们要完成日志的主体工作:

void LogMessage(LogLevel level, const char *format, ...){char headBuffer[1024] = {0};sprintf(headBuffer, "[%s][%s][%d]: ", LevelToString(level).c_str(), TimeToString().c_str(), getpid());char contentBuffer[1024] = {0};va_list arg;va_start(arg, format);vsprintf(contentBuffer, format, arg);va_end(arg);std::string message = std::string(headBuffer) + std::string(contentBuffer);switch (_style){case SCREEN:WriteToScreen(message);break;case ONEFILE:WriteToFile("all", message);break;case CLASSFILES:WriteToClassFILE(LevelToString(level), message);break;default:std::cout << "Unknown Style" <<std::endl;break;}}

LogMessage函数就是为了将日志的内容根据日志的 style 输出.

一. 由于我们并不确定每次要向日志输出的内容, 所以用一个可变参数列表来模仿 printf 形式的输出格式:

1. 首先headBuffer是我们必带的属性: 日志等级, 时间, 和进程的pid;

2. 然后利用通过可变参数相关的宏和vsprintf把内容输出到contenBuffer中, 用法类似sprintf, 只是最后一个参数的变化.

3. 然后就得到了我们所需的完整的message.

关于vsprintf的接口:

二. 接着根据需要的输出风格把日志内容输出即可, 这里我们封装三个函数, 分别是WriteToScreen, WriteToFile, WriteToClassFILE:

void WriteToScreen(const std::string& message)
{std::cout << message << std::endl;
}void WriteToFile(const std::string& levelstr, const std::string& message)
{std::string filename = defaultDirName + "/" + defaultFileName + levelstr;std::ofstream os(filename.c_str(), std::ofstream::out | std::ofstream::app);if(!os.is_open()){std::cout << "open error" << std::endl;exit(1);}os << message << std::endl;os.close();
}void WriteToClassFILE(const std::string& levelstr, const std::string& message)
{WriteToFile(levelstr, message);
}

1. 输出到屏幕直接输出即可.

2. 输出到文件需要通过日志等级确定文件的后缀名, 所以多加一个参数.

三. 记得添加需要的两个功能函数, 将日志等级转换为字符串和获取时间

std::string LevelToString(LogLevel level){switch (level){case Debug:return "Debug";break;case Info:return "Info";break;case Warning:return "Warning";break;case Error:return "Error";break;case Fatal:return "Fatal";break;default:return "Unknown";break;}}std::string TimeToString(){time_t time = std::time(nullptr);char timeString[] = "yyyy-mm-ddThh:mm:ssZ";//std::cout << typeid(std::data(timeString)).name() << std::endl;std::strftime(timeString, sizeof(timeString), "%F %T", std::localtime(&time));return timeString;}

这样日志就设计完成. 测试一下, 这里我们选择分类输出:

#include "log.hpp"int main()
{Log lg(CLASSFILES);lg.LogMessage(Debug, "this is a log message %d %s", 42, "hello world");lg.LogMessage(Info, "this is a log message %d %s", 42, "hello world");lg.LogMessage(Warning, "this is a log message %d %s", 42, "hello world");lg.LogMessage(Error, "this is a log message %d %s", 42, "hello world");lg.LogMessage(Fatal, "this is a log message %d %s", 42, "hello world");return 0;
}

运行之后目录下多出一个log文件夹, 里面记录了不同日记等级的日志

查看一下内容:

补充:

logMessage部分我们也可以用C++11的可变参数列表来实现:

template<class T>void BuildContent(std::ostringstream& oss, T head) {oss << head;}template<class T, class ...Args>void BuildContent(std::ostringstream& oss, T head, Args... rest) {oss << head << " "; // 每个参数用空格分隔BuildContent(oss, rest...);}template<class T, class ...Args>void LogMessage(LogLevel level, T head, Args... rest){char headBuffer[1024] = {0};sprintf(headBuffer, "[%s][%s][%d]: ", LevelToString(level).c_str(), TimeToString().c_str(), getpid());std::ostringstream oss;BuildContent(oss, head, rest...); std::string contentBuffer = oss.str();std::string message = std::string(headBuffer) + contentBuffer;switch (_style){case SCREEN:WriteToScreen(message);break;case ONEFILE:WriteToFile("all", message);break;case CLASSFILES:WriteToClassFILE(LevelToString(level), message);break;default:std::cout << "Unknown Style" <<std::endl;break;}}

不过这样我们在使用logMessage函数时就要注意一下格式, 我们使用了ostringstream, 所以使用的方式类似于流输出的形式, 此外我们还默认给每个参数之间添加了空格分隔.

int main()
{Log lg(CLASSFILES);lg.LogMessage(Debug, "this is a log message", 42, "hello world");lg.LogMessage(Info, "this is a log message", 42, "hello world");lg.LogMessage(Warning, "this is a log messag", 42, "hello world");lg.LogMessage(Error, "this is a log message", 42, "hello world");lg.LogMessage(Fatal, "this is a log message", 42, "hello world");return 0;
}

输出结果和之前是一样的.

关于可变参数列表

这是关于C语言的可变参数列表的介绍, 可以选择性观看.

引例

求两个数最大值

int FindMax(int x,int y) { if(x>y){ return x; } return y; }

首先明确三个问题

1.如果函数没有形式参数, 我们也可以给函数传递参数

2.在C中, 只要发生了函数调用并且传递了参数, 必定形成临时变量

3.所谓的临时拷贝本质就是在当前函数栈帧内部形成的数据, 且顺序是从右到左依次形成临时拷贝.

现在我们想要: 求任意多个数据中的最大值(至少一个), 且要求不能使用数组.

因为目前参数个数不确定，那么函数编写的时候, 参数个数也无法确定, 换句话说, 函数也就没法编写, 不过, C提供了满足该场景的解决方案: 可变参数列表

先了解如何使用可变参数列表:

int FindMax(int num,...)//使用可变参数的要求，至少使用一个明确的参数
{va_list arg;//定义可以访问可变参数部分的变量，其实是一个char*类型va_start(arg,num); //使arg指向可变参数部分int max = va_arg(arg,int);//根据类型，获取可变参数列表中的第一个数据for(int i =0;i<num;i++)//获取并比较其他的{int cur = va_arg(arg,int);if(max<cur){max = cur;        }    }va_end(arg); //arg使用完毕，收尾工作。本质就是讲arg指向NULLreturn max;
}
int main()
{int max = FindMax(5,11,22,33,44,55);printf("max = %d\n", max);return 0;
}

如果将参数改成char类型，求char类型变量中的最大值，代码会有问题吗？

int FindMax(int num, ...)
{va_list arg;     //char*va_start(arg, num); int max = va_arg(arg, int);//va_arg(arg,char);是不正确的for (int i = 0; i < num - 1; i++){//获取并比较其他的int curr = va_arg(arg, int);if (max < curr){max = curr;}}va_end(arg); //arg使用完毕，收尾工作。本质就是讲arg指向NULLreturn max;
}
int main()
{char a = '1'; //ascii值: 49char b = '2'; //ascii值: 50char c = '3'; //ascii值: 51char d = '4'; //ascii值: 52char e = '5'; //ascii值: 53int max = FindMax(5, a, b, c, d, e);printf("max = %d\n", max);return 0;
}
//结果并未受影响，可是，我们解析的时候，是按照va_arg(arg, int)来解析的，这是为什么?

通过查看汇编，我们看到，在可变参数场景下：

实际传入的参数如果是char, short, float, 编译器在编译的时候, 会自动进行提升(通过查看汇编，我们都能看到), movsx 把值进行带符号扩展

函数内部使用的时候，根据类型提取数据，一般是通过int或者double来进行

注意事项

1. 可变参数必须从头到尾逐个访问。如果你在访问了几个可变参数之后想半途终止，这是可以的，但是，如果你想一开始就访问参数列表中间的参数，那是不行的。

2. 参数列表中至少有一个命名参数. 如果连一个命名参数都没有, 就无法使用 va_start, 因为根本找不到可变参数的起始位置.

3. 这些宏是无法直接判断实际存在参数的数量。//printf在第一个参数的格式化字符串中的%可以判定有几个参数

4. 这些宏无法判断每个参数的类型。

5. 如果在 va_arg 中指定了错误的类型，那么其后果是不可预测的。

可变参数的原理:

可变参数列表对应的函数, 最终调用也是函数调用, 也要形成栈帧. 栈帧形成前, 临时变量是要先入栈的, 我们知道参数之间位置关系是相对固定的

通过上面汇编的查看，发现了短整型在可变参数部分，会默认进行整形提升，那么函数内部在提取该数据的时候，就要考虑提升之后的值，如果不加考虑，获取数据可能会报错或者结果不正确.

几个宏的含义：

1. va_list;

va_list其实就是char*类型，方便后续按照字节进行指针移动

2. va_start, va_arg , va_end

3. 核心工作是三个宏的定义

#define _crt_va_start(ap, v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )

举例:arg = (char*)&num + 4

#define _crt_va_arg(ap, t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )

1. 把“当前元素”提取出来

2. arg指向下一个待访问元素

#define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )

指针归零，防止野指针

其中: #define _ADDRESSOF(v) ( &(v) ) 是取参数的地址, 很好理解

关键是对于偏移量的计算, 如何正确拿到下一个参数的大小?

#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) ) //难点！！

_INTSIZEOF(n)的意思：计算一个最小数字x，满足 x>=n && x%4==0，其实就是一种4字节对齐的方式：

比如n是：1,2,3,4 对n进行向 sizeof(int) 的最小整数倍取整的问题就是 4

比如n是：5,6,7,8 对n进行向 sizeof(int) 的最小整数倍取整的问题就是 8

第一步理解：4的倍数

既然是4的最小整数倍取整，那么本质是：x=4*m，m是具体几倍。对7来讲，m就是2，对齐的结果就是8 而m具体是多少，取决于n是多少

如果n能整除4，那么m就是n/4

如果n不能整除4，那么m就是n/4+1

上面是两种情况，如何合并成为一种写法呢？

常见做法是 ( n+sizeof(int)-1) )/sizeof(int) -> (n+4-1)/4

如果n能整除4，那么m就是(n+4-1)/4->(n+3)/4, +3的值无意义，会因取整自动消除，等价于 n/4.

如果n不能整除4，那么n=最大能整除4部分+r,1(能整除4部分+r+3)/4,其中4 能整除4部分/4 + (r+3)/4 -> n/4+1

第二步理解：最小4字节对齐数

搞清楚了满足条件最小是几倍问题，那么，计算一个最小数字x，满足 x>=n && x%4==0，就变成了

((n+sizeof(int)-1)/sizeof(int))[最小几倍] * sizeof(int)[单位大小] -> ((n+4-1)/4)*4

这样就能求出来4字节对齐的数据了，其实上面的写法，在功能上，已经和源代码中的宏等价了。

第三步理解：理解源代码中的宏

拿出简洁写法：（(n+4-1)/4）* 4，设w=n+4-1, 那么表达式可以变化成为 (w/4)*4, 而4就是2^2,w/4,不就相当于右移两位吗? 再除4不就相当左移两位吗？先右移两位，在左移两位，最终结果就是, 最后2个比特位被清空为0！

所以(w/4)*4等价于w & ~3

所以, 简洁版：(n+4-1) & ~(4-1)

所以最终得到了源码版的_INTSIZEOF(n): ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1 ) ) 无需先/,再*

Linux之日志

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编程日记 2025/7/30 21:03:22

Bokeh实现大规模数据可视化的最佳实践

目录引言一、Bokeh简介二、安装Bokeh 三、数据准备四、性能优化五、创建图表六、添加交互功能七、应用案例八、高级技巧九、总结引言在数据科学领域，数据可视化是一个至关重要的环节。通过可视化，我们可以直观地理解数据的特征和趋势，为数据分析和决策…...

编程日记 2025/7/27 4:52:42

HTMLCSS：比赛记分卡

效果演示这段 HTML 和 CSS 代码创建了一个卡片式的体育比赛信息展示组件，用于显示篮球比赛的两个队伍名称、比赛时间、比分以及一些装饰性的视觉元素。 HTML <div class"card"><div data-status"inprogress" class"teams"…...

编程日记 2025/8/1 11:55:04

什么是 Faiss？

好的，我来详细解释 Faiss，它的用途、使用场景，以及如何安装和使用。什么是 Faiss？ Faiss 是由 Facebook AI Research 开发的一个开源库，专门用于高效的相似性搜索和聚类。它非常擅长在高维向量空间中进行快速搜索&a…...

编程日记 2025/8/1 16:58:21

【prism】遇到一个坑，分享！

背景我通用prism的方式写了一个弹窗，弹窗绑定一个 Loaded 事件，但是Loaded事件一直不触发！！！具体过程我的loaded事件也是通过命令的方式绑定的： <i:Interaction.Triggers><i:EventTrigger EventName="Loaded...

编程日记 2025/7/1 19:06:48

vue制作代码比较工具

前两天朋友问我有没有vue可以做一个json代码在线比较工具我也是在网上搜了一下找到的废话不说直接上代码采用 v3 pnpm i v-code-diff <div><CodeDiff:old-string"oldStr":new-string"newStr"output-format"side-by-side"/>…...

编程日记 2025/8/1 16:14:53

GPT系列文章

GPT系列文章 GPT1 GPT1是由OpenAI公司发表在2018年要早于我们之前介绍的所熟知的BERT系列文章。总结：GPT 是一种半监督学习，采用两阶段任务模型，通过使用无监督的 Pre-training 和有监督的 Fine-tuning 来实现强大的自然语言理解。在 Pre-t…...

编程日记 2025/7/29 22:35:54

Qt实现可拖拽的矩形

之前项目上需要用Qt来绘制可拖拽改变形状的矩形。看了Qt Graphics相关的内容，虽然对Qt怎么添加图元的有了些了解，但是具体如何实现拖拽效果，一时也没有什么好的想法。还好网上有人分享的例子，很受启发。后来又回顾了一下这部分的代…...

编程日记 2025/7/31 11:06:31

python爬虫初体验（五）—— 边学边玩小游戏

1. 打开浏览器利用webbrowser 模块的 open()函数可以启动一个新浏览器，打开指定的 URL。 import webbrowser webbrowser.open(http://inventwithpython.com/) 2. 猜数字游戏 # -*- coding: utf-8 -*- # This is a guess the number game. import randomsecretN…...

编程日记 2025/8/1 11:18:10

日志

关于可变参数列表

引例

可变参数的原理:

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