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超快速!C++ 日志库 spdlog 安装便捷、特性丰富,附使用示例与基准测试

超快速!C++ 日志库 spdlog 安装便捷、特性丰富,附使用示例与基准测试

安装

仅头文件版本:将 `include` 文件夹复制到你的构建目录,然后使用 C++11 编译器进行编译。编译版本(推荐,编译速度更快):

$ git clone https://github.com/gabime/spdlog.git $ cd spdlog && mkdir build && cd build $ cmake .. && cmake --build .

具体使用方法可参考示例 `CMakeLists.txt`。

支持的平台

Linux、FreeBSD、OpenBSD、Solaris、AIX;Windows(msvc 2013+,cygwin);macOS(clang 3.5+);Android。

包管理器安装方式

Debian:`sudo apt install libspdlog-dev`;Homebrew:`brew install spdlog`;MacPorts:`sudo port install spdlog`;FreeBSD:`pkg install spdlog`;Fedora:`dnf install spdlog`;Gentoo:`emerge dev-libs/spdlog`;Arch Linux:`pacman -S spdlog`;openSUSE:`sudo zypper in spdlog-devel`;ALT Linux:`apt-get install libspdlog-devel`;vcpkg:`vcpkg install spdlog`;conan:`conan install --requires=spdlog/[*]`;conda:`conda install -c conda-forge spdlog`;build2:`depends: spdlog ^1.8.2`。

特性

速度极快:具体性能可参考下方的基准测试。仅头文件或编译使用:提供灵活的使用方式。丰富的格式化功能:借助优秀的 `fmt` 库实现。异步模式(可选):提高日志记录效率。自定义格式化:满足不同的日志输出需求。多线程/单线程日志记录器:适应不同的应用场景。多种日志目标:包括滚动日志文件、每日日志文件、控制台日志(支持颜色)、syslog、Windows 事件日志、Windows 调试器(`OutputDebugString(..)`),还可将日志记录到 Qt 控件(有示例)。易于扩展:可自定义日志目标。日志过滤:日志级别可在运行时和编译时修改,支持从命令行参数或环境变量加载日志级别。回溯支持:将调试消息存储在环形缓冲区中,可按需显示。

使用示例

基本用法
#include "spdlog/spdlog.h" int main() { spdlog::info("Welcome to spdlog!"); spdlog::error("Some error message with arg: {}", 1); spdlog::warn("Easy padding in numbers like {:08d}", 12); spdlog::critical("Support for int: {0:d}; hex: {0:x}; oct: {0:o}; bin: {0:b}", 42); spdlog::info("Support for floats {:03.2f}", 1.23456); spdlog::info("Positional args are {1} {0}..", "too", "supported"); spdlog::info("{:<30}", "left aligned"); spdlog::set_level(spdlog::level::debug); // 设置全局日志级别为 debug spdlog::debug("This message should be displayed.."); // 更改日志格式 spdlog::set_pattern("[%H:%M:%S %z] [%n] [%^---%L---%$] [thread %t] %v"); // 编译时日志级别 // 注意:这不会改变当前日志级别,仅会根据 SPDLOG_ACTIVE_LEVEL 移除发布代码中的调用 SPDLOG_TRACE("Some trace message with param {}", 42); SPDLOG_DEBUG("Some debug message"); }
创建标准输出/标准错误日志记录器对象
#include "spdlog/spdlog.h" #include "spdlog/sinks/stdout_color_sinks.h" void stdout_example() { // 创建一个彩色多线程日志记录器 auto console = spdlog::stdout_color_mt("console"); auto err_logger = spdlog::stderr_color_mt("stderr"); spdlog::get("console")->info("loggers can be retrieved from a global registry using the spdlog::get(logger_name)"); }
基本文件日志记录器
#include "spdlog/sinks/basic_file_sink.h" void basic_logfile_example() { try { auto logger = spdlog::basic_logger_mt("basic_logger", "logs/basic-log.txt"); } catch (const spdlog::spdlog_ex &ex) { std::cout << "Log init failed: " << ex.what() << std::endl; } }
滚动文件日志记录器
#include "spdlog/sinks/rotating_file_sink.h" void rotating_example() { // 创建一个最大为 5 MB 且保留 3 个滚动文件的日志记录器 auto max_size = 1048576 * 5; auto max_files = 3; auto logger = spdlog::rotating_logger_mt("some_logger_name", "logs/rotating.txt", max_size, max_files); }
每日文件日志记录器
#include "spdlog/sinks/daily_file_sink.h" void daily_example() { // 创建一个每日日志记录器,每天凌晨 2:30 创建新文件 auto logger = spdlog::daily_logger_mt("daily_logger", "logs/daily.txt", 2, 30); }
回溯支持
// 调试消息可存储在环形缓冲区中,而非立即记录 // 这在需要时(如发生错误)显示调试日志很有用 // 需要时,调用 dump_backtrace() 将消息转储到日志中 spdlog::enable_backtrace(32); // 在缓冲区中存储最新的 32 条消息 // 或者 my_logger->enable_backtrace(32).. for(int i = 0; i < 100; i++) { spdlog::debug("Backtrace message {}", i); // 此时尚未记录 } // 例如,如果发生错误 spdlog::dump_backtrace(); // 现在记录!显示最后 32 条消息 // 或者 my_logger->dump_backtrace(32)..
定期刷新
// 每 3 秒定期刷新所有已注册的日志记录器 // 注意:仅在所有日志记录器都是线程安全的(“_mt” 日志记录器)时使用 spdlog::flush_every(std::chrono::seconds(3));
秒表功能
#include "spdlog/stopwatch.h" void stopwatch_example() { spdlog::stopwatch sw; spdlog::debug("Elapsed {}", sw); spdlog::debug("Elapsed {:.3}", sw); }
以十六进制记录二进制数据
#include "spdlog/fmt/bin_to_hex.h" void binary_example() { auto console = spdlog::get("console"); std::array buf; console->info("Binary example: {}", spdlog::to_hex(buf)); console->info("Another binary example:{:n}", spdlog::to_hex(std::begin(buf), std::begin(buf) + 10)); // 更多示例 // logger->info("uppercase: {:X}", spdlog::to_hex(buf)); // logger->info("uppercase, no delimiters: {:Xs}", spdlog::to_hex(buf)); // logger->info("uppercase, no delimiters, no position info: {:Xsp}", spdlog::to_hex(buf)); }
多目标日志记录器,每个目标有不同的格式和日志级别
void multi_sink_example() { auto console_sink = std::make_shared(); console_sink->set_level(spdlog::level::warn); console_sink->set_pattern("[multi_sink_example] [%^%l%$] %v"); auto file_sink = std::make_shared("logs/multisink.txt", true); file_sink->set_level(spdlog::level::trace); spdlog::logger logger("multi_sink", {console_sink, file_sink}); logger.set_level(spdlog::level::debug); logger.warn("this should appear in both console and file"); logger.info("this message should not appear in the console, only in the file"); }
注册多个日志记录器并更改全局级别
void set_level_example() { auto logger1 = spdlog::basic_logger_mt("logger1", "logs/logger1.txt"); auto logger2 = spdlog::basic_logger_mt("logger2", "logs/logger2.txt"); spdlog::set_default_logger(logger2); spdlog::default_logger()->set_level(spdlog::level::trace); // 将默认日志记录器(logger2)的级别设置为 trace spdlog::trace("trace message to the logger2 (specified as default)"); spdlog::set_level(spdlog::level::off); // 将所有已注册日志记录器的级别设置为 off(禁用) logger1.warn("warn message will not appear because the level set to off"); logger2.warn("warn message will not appear because the level set to off"); spdlog::warn("warn message will not appear because the level set to off"); }
用户定义的日志事件回调
void callback_example() { auto callback_sink = std::make_shared([](const spdlog::details::log_msg &msg) { // 例如,你可以通过发送电子邮件通知自己 }); callback_sink->set_level(spdlog::level::err); auto console_sink = std::make_shared(); spdlog::logger logger("custom_callback_logger", {console_sink, callback_sink}); logger.info("some info log"); logger.error("critical issue"); // 会触发通知 }
异步日志记录
#include "spdlog/async.h" #include "spdlog/sinks/basic_file_sink.h" void async_example() { // 在创建异步日志记录器之前,可以修改默认线程池设置 // spdlog::init_thread_pool(8192, 1); // 队列有 8k 个项和 1 个后台线程 auto async_file = spdlog::basic_logger_mt("async_file_logger", "logs/async_log.txt"); // 或者 // auto async_file = spdlog::create_async("async_file_logger", "logs/async_log.txt"); }
多目标异步日志记录器
#include "spdlog/async.h" #include "spdlog/sinks/stdout_color_sinks.h" #include "spdlog/sinks/rotating_file_sink.h" void multi_sink_example2() { spdlog::init_thread_pool(8192, 1); auto stdout_sink = std::make_shared(); auto rotating_sink = std::make_shared("mylog.txt", 1024*1024*10, 3); std::vector sinks {stdout_sink, rotating_sink}; auto logger = std::make_shared("loggername", sinks.begin(), sinks.end(), spdlog::thread_pool(), spdlog::async_overflow_policy::block); spdlog::register_logger(logger); }
用户定义类型
template<> struct fmt::formatter : fmt::formatter { auto format(my_type my, format_context &ctx) const -> decltype(ctx.out()) { return fmt::format_to(ctx.out(), "[my_type i={}]", my.i); } }; void user_defined_example() { spdlog::info("user defined type: {}", my_type(14)); }
日志模式中的用户定义标志
#include "spdlog/pattern_formatter.h" class my_formatter_flag : public spdlog::custom_flag_formatter { public: void format(const spdlog::details::log_msg &, const std::tm &, spdlog::memory_buf_t &dest) override { std::string some_txt = "custom-flag"; dest.append(some_txt.data(), some_txt.data() + some_txt.size()); } std::unique_ptr clone() const override { return spdlog::details::make_unique(); } }; void custom_flags_example() { auto formatter = std::make_unique(); formatter->add_flag('*').set_pattern("[%n] [%*] [%^%l%$] %v"); spdlog::set_formatter(std::move(formatter)); }
自定义错误处理程序
void err_handler_example() { // 可以全局设置,也可以为每个日志记录器设置(logger->set_error_handler(..)) spdlog::set_error_handler([](const std::string &msg) { spdlog::get("console")->error("*** LOGGER ERROR ***: {}", msg); }); spdlog::get("console")->info("some invalid message to trigger an error {}{}{}{}", 3); }
syslog 日志记录
#include "spdlog/sinks/syslog_sink.h" void syslog_example() { std::string ident = "spdlog-example"; auto syslog_logger = spdlog::syslog_logger_mt("syslog", ident, LOG_PID); syslog_logger->warn("This is warning that will end up in syslog."); }
Android 示例
#include "spdlog/sinks/android_sink.h" void android_example() { std::string tag = "spdlog-android"; auto android_logger = spdlog::android_logger_mt("android", tag); android_logger->critical("Use "adb shell logcat" to view this message."); }
从环境变量或命令行参数加载日志级别
#include "spdlog/cfg/env.h" int main (int argc, char *argv[]) { spdlog::cfg::load_env_levels(); // 或者指定环境变量名 // MYAPP_LEVEL=info,mylogger=trace && ./example // spdlog::cfg::load_env_levels("MYAPP_LEVEL"); // 或者从命令行加载 // ./example SPDLOG_LEVEL=info,mylogger=trace // #include "spdlog/cfg/argv.h" // spdlog::cfg::load_argv_levels(argc, argv); }

使用示例:

$ export SPDLOG_LEVEL=info,mylogger=trace $ ./example
日志文件打开/关闭事件处理程序
void file_events_example() { // 将 spdlog::file_event_handlers 传递给文件目标,以获取日志文件打开/关闭通知 spdlog::file_event_handlers handlers; handlers.before_open = [](spdlog::filename_t filename) { spdlog::info("Before opening {}", filename); }; handlers.after_open = [](spdlog::filename_t filename, std::FILE *fstream) { fputs("After opening\n", fstream); }; handlers.before_close = [](spdlog::filename_t filename, std::FILE *fstream) { fputs("Before closing\n", fstream); }; handlers.after_close = [](spdlog::filename_t filename) { spdlog::info("After closing {}", filename); }; auto my_logger = spdlog::basic_logger_st("some_logger", "logs/events-sample.txt", true, handlers); }
替换默认日志记录器
void replace_default_logger_example() { auto new_logger = spdlog::basic_logger_mt("new_default_logger", "logs/new-default-log.txt", true); spdlog::set_default_logger(new_logger); spdlog::info("new logger log message"); }
以美观的颜色将日志记录到 Qt
#include "spdlog/spdlog.h" #include "spdlog/sinks/qt_sinks.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) { setMinimumSize(640, 480); auto log_widget = new QTextEdit(this); setCentralWidget(log_widget); int max_lines = 500; // 保持文本控件最多 500 行,必要时移除旧行 auto logger = spdlog::qt_color_logger_mt("qt_logger", log_widget, max_lines); logger->info("Some info message"); }
映射诊断上下文(MDC)
#include "spdlog/mdc.h" void mdc_example() { spdlog::mdc::put("key1", "value1"); spdlog::mdc::put("key2", "value2"); // 如果不使用默认格式,使用 %& 格式化器打印 MDC 数据 // spdlog::set_pattern("[%H:%M:%S %z] [%^%L%$] [%&] %v"); }

基准测试

以下是在 64 位 Ubuntu 系统、Intel i7 - 4770 CPU @ 3.40GHz 上进行的一些基准测试结果:

同步模式
[info] ************************************************************** [info] Single thread, 1,000,000 iterations [info] ************************************************************** [info] basic_st Elapsed: 0.17 secs 5,777,626/sec [info] rotating_st Elapsed: 0.18 secs 5,475,894/sec [info] daily_st Elapsed: 0.20 secs 5,062,659/sec [info] empty_logger Elapsed: 0.07 secs 14,127,300/sec [info] ************************************************************** [info] C-string (400 bytes). Single thread, 1,000,000 iterations [info] ************************************************************** [info] basic_st Elapsed: 0.41 secs 2,412,483/sec [info] rotating_st Elapsed: 0.72 secs 1,389,196/sec [info] daily_st Elapsed: 0.42 secs 2,393,298/sec [info] null_st Elapsed: 0.04 secs 27,446,957/sec [info] ************************************************************** [info] 10 threads, competing over the same logger object, 1,000,000 iterations [info] ************************************************************** [info] basic_mt Elapsed: 0.60 secs 1,659,613/sec [info] rotating_mt Elapsed: 0.62 secs 1,612,493/sec [info] daily_mt Elapsed: 0.61 secs 1,638,305/sec [info] null_mt Elapsed: 0.16 secs 6,272,758/sec
异步模式
[info] ------------------------------------------------- [info] Messages : 1,000,000 [info] Threads : 10 [info] Queue : 8,192 slots [info] Queue memory : 8,192 x 272 = 2,176 KB [info] ------------------------------------------------- [info] [info] ********************************* [info] Queue Overflow Policy: block [info] ********************************* [info] Elapsed: 1.70784 secs 585,535/sec [info] Elapsed: 1.69805 secs 588,910/sec [info] Elapsed: 1.7026 secs 587,337/sec [info] [info] ********************************* [info] Queue Overflow Policy: overrun [info] ********************************* [info] Elapsed: 0.372816 secs 2,682,285/sec [info] Elapsed: 0.379758 secs 2,633,255/sec [info] Elapsed: 0.373532 secs 2,677,147/sec

文档

详细文档可在 wiki 页面中查找。

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