推荐 | 简单到傻瓜都会用的日志库

这几天我发现了一个非常不错的开源项目，我想记录一下我的学习心得。

当涉及到嵌入式底层应用开发时，日志功能是不可或缺的。在这方面，有很多日志库可供选择，而log.c则是一个非常简单、开箱即用的C语言日志功能模块。

log.c是什么？

简单来说，log.c是一个C语言日志库。它提供了一套简单易用的接口，可用于在嵌入式应用中进行日志记录。log.c具有轻量级、易于集成和强大的功能，是一个很实用的工具。

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log.c 的几个特点：

代码简洁，就一个 .c 和 .h 文件，一共 200 行。

设计优雅，打印日志的 API 只有 1 个。

提供了将 log 输入到不同目标的接口，例如输入到文件。

提供了实现线程安全的接口。

log.c 怎么用？

打印日志的 API：

log_trace(const char *fmt, ...);
log_debug(const char *fmt, ...);
log_info(const char *fmt, ...);
log_warn(const char *fmt, ...);
log_error(const char *fmt, ...);
log_fatal(const char *fmt, ...);

它们都是对 log_log() 的简单封装，用法和 printf() 一样。

示例：

下面的例子会将日志同时输出到标准输出和文件中。

#include "log.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    log_set_level(0);
    log_set_quiet(0);

    FILE *fp1, *fp2;
    fp1 = fopen("./log_info.txt", "ab");
    if(fp1 == NULL)
        return -1;

    fp2 = fopen("./log_debug.txt", "ab");
    if(fp2 == NULL)
        return -1;

    log_add_fp(fp1, LOG_INFO);
    log_add_fp(fp2, LOG_DEBUG);

    log_debug("debug");
    log_info("info");
    log_warn("warn");

    fclose(fp2);
    fclose(fp1);
    return 0;
}

运行：

$ ./example1 
23:31:05 DEBUG example1.c:20: debug
23:31:05 INFO  example1.c:21: info
23:31:05 WARN  example1.c:22: warn

$ cat log_debug.txt 
2022-05-08 23:31:05 DEBUG example1.c:20: debug
2022-05-08 23:31:05 INFO  example1.c:21: info
2022-05-08 23:31:05 WARN  example1.c:22: warn

$ cat log_info.txt 
2022-05-08 23:31:05 INFO  example1.c:21: info
2022-05-08 23:31:05 WARN  example1.c:22: warn

关于线程安全：

log.c 代码虽然少，但是仍然考虑了线程安全，下面是用法示例。

#include "log.h"

pthread_mutex_t MUTEX_LOG;
void log_lock(bool lock, void *udata);

int main()
{
    log_set_level(0);
    log_set_quiet(0);

    pthread_mutex_init(&MUTEX_LOG, NULL);
    log_set_lock(log_lock, &MUTEX_LOG);

    /* Insert threaded application code here... */
    log_info("I'm threadsafe");

    pthread_mutex_destroy(&MUTEX_LOG);

    return 0;
}

void log_lock(bool lock, void* udata)
{
    pthread_mutex_t *LOCK = (pthread_mutex_t*)(udata);
    if (lock)
        pthread_mutex_lock(LOCK);
    else
        pthread_mutex_unlock(LOCK);
}

log.c 的内部实现？

私有数据结构：

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全局变量 L 维护了 log.c 所需要的所有信息。

void *udata 用于保存用户数据，用户可以将其用作任意用途。

lock 是一个函数指针：。

typedef void (*log_LockFn)(bool lock, void *udata);

用户可以用它来指定自己想用的锁机制，例如 Pthread 的互斥量。

int level 用于保存当前的 log 等级，等级大于 level 的 log 才会被输出到标准输出。

bool quiet 用于打开、关闭 log 输出。

数组 callbacks 用于保存多种输出方式，目前仅支持输出到标准输出和文件，有需要的话我们还可以将其扩展成输出到 syslog、网络等，每增加一种输出方式就是构造一个 Callback，成员回调函数 log_LogFn 负责真正地 log 输出功能：

typedef void (*log_LogFn)(log_Event *ev);

公共数据结构：

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一条 log 信息对应一个 log_Event。暴露这个数据结构是为了用户可以编写自己的 log 打印函数 log_LogFn 以输出 log。

公共的 API：

整个 log.c 其实只提供了一个打印相关的 API：log_log()。log_trace() 等宏只是对 log_log() 的简单封装，这种简洁地设计无论是对库的用户还是对库的开发者而言，都是最幸福的事情。

剩下的几个 API 用于控制和功能扩展。

log_log() 的实现思路：

1> 根据用于提供的 log 信息构造 1个 log_Event。

2> 将 log 信息输出到标准输出。

3> 遍历所有 log Callback，逐一调用它们的打印函数 log_LogFn。

总结

log.c 代码优雅、设计简洁、功能实用，这对库的用户和库的开发者而言，都是一种幸福。

如果你的项目需要一个简单好用的日志功能，可以考虑集成开箱即用的 log.c。

其他日志相关的开源项目：

https://github.com/armink/EasyLogger

https://github.com/HardySimpson/zlog

https://github.com/0xmalloc/c-log

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