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[C++][第三方库][spdlog]详细讲解

16 人参与  2024年10月16日 14:01  分类 : 《我的小黑屋》  评论

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1.介绍2.安装3.使用1.包含头文件2.日志输出等级枚举3.日志输出格式自定义4.日志记录器类5.异步日志记录类6.日志记录器工厂类7.日志落地类8.全局接口9.记录日志 4.使用示例0.makefile1.同步日志并输出到标准输出2.同步日志并输出到文件3.异步日志并输出到标准输出 5.spdlog与glog组件对比0.前言1.glog2.spdlog3.对比总结


1.介绍

spdlog是一个高性能、超快速、零配置的C++日志库,它旨在提供简洁的API和丰富的功能,同时保持高性能的日志记录。它支持多种输出目标、格式化选项、线程安全以及异步日志记录Github特点高性能spdlog专为速度而设计,即使在高负载情况下也能保持良好的性能零配置:无需复杂的配置,只需包含头文件即可在项目中使用异步日志:支持异步日志记录,减少对主线程的影响格式化:支持自定义日志消息的格式化,包括时间戳、线程ID、日志级别等多平台:跨平台兼容,支持Windows、Linux、MacOS等操作系统丰富的API:提供丰富的日志级别和操作符重载,方便记录各种类型的日志

2.安装

直接命令安装sudo apt install libspdlog-dev源码安装clone后,使用cmake安装即可,详细可参照官方文档

3.使用

1.包含头文件

#include <spdlog/spdlog.h>

2.日志输出等级枚举

namespace level {     enum level_enum : int     {         trace = SPDLOG_LEVEL_TRACE,         debug = SPDLOG_LEVEL_DEBUG,         info = SPDLOG_LEVEL_INFO,         warn = SPDLOG_LEVEL_WARN,         err = SPDLOG_LEVEL_ERROR,         critical = SPDLOG_LEVEL_CRITICAL,         off = SPDLOG_LEVEL_OFF,         n_levels     }; } 

3.日志输出格式自定义

可以自定义日志消息的格式
logger->set_pattern("%Y-%m-%d %H:%M:%S [%t] [%-7l] %v");  %t - 线程ID(Thread ID)%n - 日志器名称(Logger name)%l - 日志级别名称(Level name),如 INFO, DEBUG, ERROR 等%v - 日志内容(message)%Y - 年(Year)%m - 月(Month)%d - 日(Day)%H - 小时(24-hour format)%M - 分钟(Minute)%S - 秒(Second)

4.日志记录器类

创建一个基本的日志记录器,并设置日志级别和输出模式
namespace spdlog { class logger {     logger(std::string name);     logger(std::string name, sink_ptr single_sink)     logger(std::string name, sinks_init_list sinks)         void set_level(level::level_enum log_level);     void set_formatter(std::unique_ptr<formatter> f);         template<typename... Args>     void trace(fmt::format_string<Args...> fmt, Args &&...args)         template<typename... Args>     void debug(fmt::format_string<Args...> fmt, Args &&...args)         template<typename... Args>     void info(fmt::format_string<Args...> fmt, Args &&...args)         template<typename... Args>     void warn(fmt::format_string<Args...> fmt, Args &&...args)         template<typename... Args>     void error(fmt::format_string<Args...> fmt, Args &&...args)         template<typename... Args>     void critical(fmt::format_string<Args...> fmt, Args &&...args)          void flush(); //刷新日志     //策略刷新--触发指定等级日志的时候立即刷新日志的输出     void flush_on(level::level_enum log_level); }; }

5.异步日志记录类

为了异步记录日志,可以使用spdlog::async::logger
class async_logger final : public logger {     async_logger(std::string logger_name,                  sinks_init_list sinks_list,                  std::weak_ptr<details::thread_pool> tp,                  async_overflow_policy overflow_policy =                  async_overflow_policy::block);                     async_logger(std::string logger_name,                  sink_ptr single_sink,                  std::weak_ptr<details::thread_pool> tp,                  async_overflow_policy overflow_policy =                  async_overflow_policy::block);                       //异步日志输出需要异步工作线程的支持,这里是线程池类     class SPDLOG_API thread_pool     {         thread_pool(size_t q_max_items,             size_t threads_n,             std::function<void()> on_thread_start,             std::function<void()> on_thread_stop);                     thread_pool(size_t q_max_items, size_t threads_n,              std::function<void()> on_thread_start);                     thread_pool(size_t q_max_items, size_t threads_n);     }; }  std::shared_ptr<spdlog::details::thread_pool> thread_pool() {     return details::registry::instance().get_tp(); }  //默认线程池的初始化接口 inline void init_thread_pool(size_t q_size, size_t thread_count)  auto async_logger = spdlog::async_logger_mt("async_logger", "logs/async_log.txt"); async_logger->info("This is an asynchronous info message");

6.日志记录器工厂类

using async_factory = async_factory_impl<async_overflow_policy::block>;  template<typename Sink, typename... SinkArgs> inline std::shared_ptr<spdlog::logger> create_async(std::string logger_name, SinkArgs &&...sink_args)   // 创建一个彩色输出到标准输出的日志记录器,默认工厂创建同步日志记录器 template<typename Factory = spdlog::synchronous_factory> std::shared_ptr<logger> stdout_color_mt(const std::string &logger_name,     color_mode mode = color_mode::automatic); //标准错误 template<typename Factory = spdlog::synchronous_factory> std::shared_ptr<logger> stderr_color_mt(const std::string &logger_name, color_mode mode = color_mode::automatic); //指定文件  template<typename Factory = spdlog::synchronous_factory> std::shared_ptr<logger> basic_logger_mt(const std::string &logger_name, const filename_t &filename, bool truncate = false, const file_event_handlers &event_handlers = {}) //循环文件 template<typename Factory = spdlog::synchronous_factory> std::shared_ptr<logger> rotating_logger_mt(const std::string &logger_name,     const filename_t &filename,     size_t max_file_size,     size_t max_files,     bool rotate_on_open = false) ...

7.日志落地类

namespace spdlog { namespace sinks {     class SPDLOG_API sink     {     public:         virtual ~sink() = default;         virtual void log(const details::log_msg &msg) = 0;         virtual void flush() = 0;         virtual void set_pattern(const std::string &pattern) = 0;         virtual void set_formatter(std::unique_ptr<spdlog::formatter> sink_formatter) = 0;             void set_level(level::level_enum log_level);     };          using stdout_sink_mt;     using stderr_sink_mt;     using stdout_color_sink_mt;     using stderr_color_sink_mt;     //滚动日志文件-超过一定大小则自动重新创建新的日志文件     sink_ptr rotating_file_sink(filename_t base_filename,                         std::size_t max_size,                         std::size_t max_files,                         bool rotate_on_open = false,    const file_event_handlers &event_handlers = {});     using rotating_file_sink_mt = rotating_file_sink<std::mutex>;     //普通的文件落地对啊ing     sink_ptr basic_file_sink(const filename_t &filename,                      bool truncate = false,                      const file_event_handlers &event_handlers = {});     using basic_file_sink_mt = basic_file_sink<std::mutex>;          using kafka_sink_mt = kafka_sink<std::mutex>;     using mongo_sink_mt = mongo_sink<std::mutex>;     using tcp_sink_mt = tcp_sink<std::mutex>;     using udp_sink_mt = udp_sink<std::mutex>;     .....     //*_st:单线程版本,不用加锁,效率更高。     //*_mt:多线程版本,用于多线程程序是线程安全的。 } } 

8.全局接口

//输出等级设置接口 void set_level(level::level_enum log_level); //日志刷新策略-每隔N秒刷新一次 void flush_every(std::chrono::seconds interval) //日志刷新策略-触发指定等级立即刷新 void flush_on(level::level_enum log_level); 

9.记录日志

使用日志记录器记录不同级别的日志
logger->trace("This is a trace message"); logger->debug("This is a debug message"); logger->info("This is an info message"); logger->warn("This is a warning message"); logger->error("This is an error message"); logger->critical("This is a critical message"); 

4.使用示例

0.makefile

all:sync_stdout sync_file asyncsync_stdout:sync_stdout.ccg++ -o $@ $^ -std=c++17 -lspdlog -lfmtsync_file:sync_file.ccg++ -o $@ $^ -std=c++17 -lspdlog -lfmtasync:async.ccg++ -o $@ $^ -std=c++17 -lspdlog -lfmt.PHONY:cleanclean:rm sync_stdoutrm sync_file

1.同步日志并输出到标准输出

main.cc
#include <iostream>#include <spdlog/spdlog.h>#include <spdlog/sinks/stdout_color_sinks.h>int main(){   // 1.设置全局的刷新策略// (1) 每秒刷新spdlog::flush_every(std::chrono::seconds(1));// (2) 遇到debug以上等级的日志立即刷新spdlog::flush_on(spdlog::level::level_enum::debug);// (3) 设置全局的日志输出等级 -> 无所谓, 每个日治其可以独立进行设置spdlog::set_level(spdlog::level::level_enum::debug);// 2.创建同步日志器(标准输出/文件) --> 工厂接口默认创建的是同步日志器auto logger = spdlog::stdout_color_mt("default-logger");// 设置日期的刷新策略, 以及设置日志器的输出等级// logger->flush_on(spdlog::level::level_enum::debug);// logger->set_level(spdlog::level::level_enum::debug);// 3.设置日志输出格式logger->set_pattern("[%H:%M:%S][%t][%-8l] %v");// 4.进行简单的日志输出logger->trace("Hello {}", "SnowK");logger->debug("Hello {}", "SnowK");logger->info("Hello {}", "SnowK");logger->warn("Hello {}", "SnowK");logger->error("Hello {}", "SnowK");logger->critical("Hello {}", "SnowK");std::cout << "spdlog 日志输出完毕" << std::endl;return 0;}
输出结果
[15:26:28][27831][debug   ] Hello SnowK[15:26:28][27831][info    ] Hello SnowK[15:26:28][27831][warning ] Hello SnowK[15:26:28][27831][error   ] Hello SnowK[15:26:28][27831][critical] Hello SnowKspdlog 日志输出完毕

2.同步日志并输出到文件

main.cc
#include <iostream>#include <spdlog/spdlog.h>#include <spdlog/sinks/basic_file_sink.h>int main(){   // 1.设置全局的刷新策略// (1) 每秒刷新spdlog::flush_every(std::chrono::seconds(1));// (2) 遇到debug以上等级的日志立即刷新spdlog::flush_on(spdlog::level::level_enum::debug);// (3) 设置全局的日志输出等级 -> 无所谓, 每个日治其可以独立进行设置spdlog::set_level(spdlog::level::level_enum::debug);// 2.创建同步日志器(标准输出/文件) --> 工厂接口默认创建的是同步日志器auto logger = spdlog::basic_logger_mt("file_logger", "log");// 设置日期的刷新策略, 以及设置日志器的输出等级// logger->flush_on(spdlog::level::level_enum::debug);// logger->set_level(spdlog::level::level_enum::debug);// 3.设置日志输出格式logger->set_pattern("[%H:%M:%S][%t][%-8l] %v");// 4.进行简单的日志输出logger->trace("Hello {}", "SnowK");logger->debug("Hello {}", "SnowK");logger->info("Hello {}", "SnowK");logger->warn("Hello {}", "SnowK");logger->error("Hello {}", "SnowK");logger->critical("Hello {}", "SnowK");std::cout << "spdlog 日志输出完毕" << std::endl;return 0;}
输出结果
# stdoutspdlog 日志输出完毕# log文件[15:34:45][28382][debug   ] Hello SnowK[15:34:45][28382][info    ] Hello SnowK[15:34:45][28382][warning ] Hello SnowK[15:34:45][28382][error   ] Hello SnowK[15:34:45][28382][critical] Hello SnowK

3.异步日志并输出到标准输出

main.cc
#include <iostream>#include <spdlog/spdlog.h>#include <spdlog/sinks/stdout_color_sinks.h>#include <spdlog/async.h>int main(){   // 1.设置全局的刷新策略// (1) 每秒刷新spdlog::flush_every(std::chrono::seconds(1));// (2) 遇到debug以上等级的日志立即刷新spdlog::flush_on(spdlog::level::level_enum::debug);// (3) 设置全局的日志输出等级 -> 无所谓, 每个日治其可以独立进行设置spdlog::set_level(spdlog::level::level_enum::debug);// 2.创建异步日志器(标准输出/文件) --> 工厂接口默认创建的是同步日志器spdlog::init_thread_pool(2048, 1);auto logger = spdlog::stdout_color_mt<spdlog::async_factory>("async-logger");// 设置日期的刷新策略, 以及设置日志器的输出等级// logger->flush_on(spdlog::level::level_enum::debug);// logger->set_level(spdlog::level::level_enum::debug);// 3.设置日志输出格式logger->set_pattern("[%H:%M:%S][%t][%-8l] %v");// 4.进行简单的日志输出logger->trace("Hello {}", "SnowK");logger->debug("Hello {}", "SnowK");logger->info("Hello {}", "SnowK");logger->warn("Hello {}", "SnowK");logger->error("Hello {}", "SnowK");logger->critical("Hello {}", "SnowK");std::cout << "spdlog 日志输出完毕" << std::endl;return 0;}
输出结果
spdlog 日志输出完毕[15:41:47][28793][debug   ] Hello SnowK[15:41:47][28793][info    ] Hello SnowK[15:41:47][28793][warning ] Hello SnowK[15:41:47][28793][error   ] Hello SnowK[15:41:47][28793][critical] Hello SnowK

5.spdlog与glog组件对比

0.前言

glogspdlog都是流行的C++日志库,它们各自具有不同的特点和优势以下是对这两个库的对比分析,包括性能测试的结果和使用场景的考量

1.glog

glog是由Google开发的一个开源C++日志库,它提供了丰富的日志功能,包括多种日志级别、条件日志记录、日志文件管理、信号处理、自定义日志格式等glog默认情况下是同步记录日志的,这意味着每次写日志操作都会阻塞直到日志数据被写入磁盘性能:根据张生荣的性能对比测试分析,glog在同步调用的场景下的性能较spdlog慢 在一 台低配的服务器上,glog耗时1.027秒处理十万笔日志数据,而在固态硬盘上的耗时 为0.475

2.spdlog

spdlog是一个开源的、高性能的C++日志库,它支持异步日志记录,允许在不影响主线程的情况下进行日志写入性能:在同样的性能测试中,spdlog在同步调用的场景下比glog快 在低配服务器上的耗时为0.135秒,而在固态硬盘上的耗时为0.057秒此外,spdlog还提供了异步日志记录的功能,其简单异步模式的耗时为0.158秒

3.对比总结

性能:从性能测试结果来看,spdlog在同步调用场景下的性能优于glog,当涉及到大量日志数据时,spdlog显示出更快的处理速度。异步日志spdlog支持异步日志记录,这在处理高负载应用程序时非常有用,可以减少日志操作对主线程的影响。易用性spdlog提供了更简单的集成和配置方式,只需包含头文件即可使用,而glog可能需要额外的编译和配置步骤。功能glog提供了一些特定的功能,如条件日志记录和信号处理,这些在某些场景下可能非常有用使用场景glog可能更适合那些对日志性能要求不是特别高,但需要一些特定功能的场景spdlog则适合需要高性能日志记录和异步日志能力的应用程序在选择日志库时,开发者应根据项目的具体需求和性能要求来决定使用哪个库 如果项目对日志性能有较高要求,或者需要异步日志记录来避免阻塞主线程,spdlog可能是更好的选择如果项目需要一些特定的日志功能,或者已经在使用glog且没有显著的性能问题,那么继续使用glog也是合理的

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