c++日志库log4cplus快速入门

简介

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log4j 用于Java，log4cplus从它衍生而来，用于c++。

用于c++的日志库还有很多，如 log4cxx等，可以根据实际需求选择使用。

log4cplus 的地址：https://github.com/log4cplus/log4cplus。

log4cplus是一种易于使用的C ++日志记录API，可提供线程安全，灵活且任意粒度的日志管理和配置控制。

本文旨在快速使用。

日志等级

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log4cplus 提供的日志等级如下：

ALL < TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL < OFF

举例来说，

• 如果定义了日志等级为 ERROR，那么只有标记为 ERROR, FATAL的日志信息才会被记录
• 如果等级为 DEBUG，则所有标记为 DEBUG/INFO/WARN/ERROR/FATAL 的日志才会被记录
• ALL和OFF级别用来将所有其他类型的级别分别切换为打开或关闭的标志，不会用于设置日志级别

配置文件

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关于配置文件，说明几点：

• 日志输出到 appenders，appenders 可以是文件或者控制台，可以把输出当作cpp流的概念
• 一个日志类别可以关联到多个 appenders
• 所有的日志类别都是从抽象 root 类继承日志级别和 appender，除非另行定义
• 支持记录工作线程的id，用来分析线程行为

下面是一个配置文件的示例：

# 文件名：log4cplus.config

###################################
########Define log Levels##########
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# 告警级别由低到高排序： TRACE  DEBUG  INFO  WARN  ERROR  FATAL 

#All classes - except those in log4cplus.logger.* - use DEBUG level to print information on file
log4cplus.rootLogger=WARN, MyFileAppender

#For MemoryCheck class I need to inspect all the details, and I want print information even to the console
log4cplus.logger.MemoryCheck=INFO, MyConsoleAppender

#For database stuff, I don't need to logging everything, it's enough printing only errors!
log4cplus.logger.DatabaseOperations=ERROR

###################################
########Define the Appenders#######
###################################

#MyConsoleAppender:
log4cplus.appender.MyConsoleAppender=log4cplus::ConsoleAppender
log4cplus.appender.MyConsoleAppender.layout=log4cplus::PatternLayout
log4cplus.appender.MyConsoleAppender.layout.ConversionPattern=[%-5p][%d] %m%n

#MyFileAppender
log4cplus.appender.MyFileAppender=log4cplus::RollingFileAppender
log4cplus.appender.MyFileAppender.File=logging.txt
log4cplus.appender.MyFileAppender.MaxFileSize=16MB
log4cplus.appender.MyFileAppender.MaxBackupIndex=1
log4cplus.appender.MyFileAppender.layout=log4cplus::PatternLayout
log4cplus.appender.MyFileAppender.layout.ConversionPattern=[%-5p][%D{%Y/%m/%d %H:%M:%S:%q}][%-l][%t] %m%n

其中，

• 每个logger可以添加级别和apppender，分别为第一个参数和第二个参数
• MemoryCheck和DatabaseOperations都继承rootLogger的属性，但它们各自的定义会与root共存，如 MemoryCheck 会打印 info 级别以上日志，并且同时输出到文件和控制台
• 直接使用根节点：Logger logger = Logger::getRoot();
• 每个 apppender 可以设置日志输出位置、路径、layout等内容
• appender输出位置的输出位置可以是控制台、文件，其中文件可以是 FileAppender / RollingFileAppender / DailyRollingFileAppender / TimeBasedRollingFileAppender
• layout是控制日志输出格式的，格式有三种类型：
  • SimpleLayout 是一种简单格式的布局器，在输出的原始信息之前加上LogLevel和一个"-"
  • TTCCLayout 其格式由时间，线程ID，Logger和NDC 组成
  • PatternLayout 是一种有词法分析功能的模式布局器,类似正则表达式。以“%”作为开头的特殊预定义标识符，将产生特殊的格式信息，如下：

（1）"%%"，转义为% 。
（2）"%c"，输出logger名称，如test.subtest 。也可以控制logger名称的显示层次，比如"%c{1}"时输出"test"，其中数字表示层次。
（3）"%D"，显示本地时间，比如："2004-10-16 18:55:45"，%d显示标准时间。   
可以通过%d{...}定义更详细的显示格式，比如%d{%H:%M:%s}表示要显示小时:分钟：秒。大括号中可显示的预定义标识符如下：
   %a -- 表示礼拜几，英文缩写形式，比如"Fri"
   %A -- 表示礼拜几，比如"Friday"
   %b -- 表示几月份，英文缩写形式，比如"Oct"
   %B -- 表示几月份，"October"
   %c -- 标准的日期＋时间格式，如"Sat Oct 16 18:56:19 2004"
   %d -- 表示今天是这个月的几号(1-31)"16"
   %H -- 表示当前时刻是几时(0-23)，如"18"
   %I -- 表示当前时刻是几时(1-12)，如"6"
   %j -- 表示今天是哪一天(1-366)，如"290"
   %m -- 表示本月是哪一月(1-12)，如"10"
   %M -- 表示当前时刻是哪一分钟(0-59)，如"59"
   %p -- 表示现在是上午还是下午，AM or PM
   %q -- 表示当前时刻中毫秒部分(0-999)，如"237"
   %Q -- 表示当前时刻中带小数的毫秒部分(0-999.999)，如 "430.732"
   %S -- 表示当前时刻的多少秒(0-59)，如"32"
   %U -- 表示本周是今年的第几个礼拜，以周日为第一天开始计算(0-53)，如 "41"
   %w -- 表示礼拜几，(0-6, 礼拜天为0)，如"6"
   %W -- 表示本周是今年的第几个礼拜，以周一为第一天开始计算(0-53)，如 "41"
   %x -- 标准的日期格式，如"10/16/04"
   %X -- 标准的时间格式，如"19:02:34"
   %y -- 两位数的年份(0-99)，如"04"
   %Y -- 四位数的年份，如"2004"
   %Z -- 时区名，比如"GMT"
（4）"%F"，输出当前记录器所在的文件名称，比如"main.cpp"
（5）"%L"，输出当前记录器所在的文件行号，比如"51"
（6）"%l"，输出当前记录器所在的文件名称和行号，比如"main.cpp:51"
（7）"%m"，输出原始信息。
（8）"%n"，换行符。
（9）"%p"，输出LogLevel，比如"DEBUG"
（10）"%t"，输出记录器所在的线程ID，比如 "1075298944"
（11）"%x"，嵌套诊断上下文NDC (nested diagnostic context) 输出，从堆栈中弹出上下文信息，NDC可以用对不同源的log信息（同时地）交叉输出进行区分。
（12）格式对齐，比如"%-10m"时表示左对齐，宽度是10，当然其它的控制字符也可以相同的方式来使用，比如"%-12d"，"%-5p"等等。

log4cplus提供一个类【PropertyConfigurator】来实现从文件读取配置，参数就是文件名。其他参数采用默认，初始化时使用。

使用

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1. 关于初始化

使用前必须初始化，代码如下：

#include 
#include 

{
log4cplus::initialize();     
log4cplus::PropertyConfigurator::doConfigure(LOG4CPLUS_TEXT("log4cplus.config"));
}

可以把这段代码放在main的开头，或者专门用来做初始化的类中。总之，在使用 Log4cplus 的实例前，必须初始化。

2. 使用示例

如下代码：

#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace log4cplus;
using namespace std;

int main()
{
    log4cplus::initialize();
    log4cplus::PropertyConfigurator::doConfigure(LOG4CPLUS_TEXT("log4cplus.config"));
    log4cplus::Logger m_log = log4cplus::Logger::getInstance(LOG4CPLUS_TEXT("MemoryCheck"));

    try
    {
        int x = 8;
        double y = 8.88;
        string allocated_memory = "here";
        LOG4CPLUS_DEBUG(m_log, "x = " << x);
        LOG4CPLUS_DEBUG(m_log, "y = " << y);
        /* ... */
        LOG4CPLUS_INFO(m_log, "Allocated = " << allocated_memory);
    }
    catch (std::bad_alloc &e)
    {
        /* I KNOW HOW TO DEAL WITH THIS ERROR!! */
        /* ...code that handle the error is here... */
        LOG4CPLUS_ERROR(m_log, e.what());
    }
    catch (std::exception &e)
    {
        /* I KNOW HOW TO DEAL WITH THIS ERROR!! */
        /* ...code that handle the error is here... */
        LOG4CPLUS_ERROR(m_log, e.what());
    }
    catch (...)
    {
        /* I DON'T KNOW HOW MANAGE THE ERROR!! */
        LOG4CPLUS_FATAL(m_log, "unexpected error...use gdb core dump");
        exit(-1);
    }

    int memory_remaining = 122;
    if (memory_remaining < 123)
    {
        LOG4CPLUS_WARN(m_log, "LOW MEMORY!!");
    }

    return 0;
}

因为 MemoryCheck 自己定义了 日志级别和 appender，它又从 rootlogger继承，所以，最终它的日志级别为 INFO，日志同时输出到控制台和文件中。

输出结果如下：

完整代码及编译请移步：log4cplus_demo

以上代码应该不用过多解释，从中可知各个日志等级的使用方式：

• TRACE：调试应用的详细步骤
• DEBUG：算法关键部分的相关信息
• INFO：应用的内部状态信息
• WARN：可以避免的内部状态信息
• ERROR：发生了错误，且应用程序知道如何处理它
• FATAL：发生了不可逆转的错误，程序无法继续运行

当然，以上分类只是根据项目需求，具体的日志级别分类应该结合实际需要，以及相对应的处理策略。

总结

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以上介绍了Log4cplus 的基础使用，里面很多灵活地配置可以在使用中逐步了解。

总之，使用它可以简单便捷地建立起日志体系，步骤如下：

• 建立配置文件
• 初始化
• 开始使用

参考资料

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log4cplus
Log4cplus Essential