T31开发笔记:简单的Log日记输出

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在项目开发过程中，调试很常使用到log日记输出，一个好的输出框架有助于分析问题和定位问题。

这里测试了两种方式：

一、使用宏定义控制日记输出

二、保存成文件日记输出

第一种方式在单片机上很常用到，也适用于嵌入式；第二种方式只能在嵌入式。

一、使用宏定义控制日记输出

宏定义调试开关的好处
        1. 提高开发效率：在开发阶段，可以通过打开调试信息输出（即保持#if 1），快速定位问题、理解程序运行流程。这有助于开发者更快地发现并修复逻辑错误或不符合预期的行为。

        2. 优化发布版本：当程序进入测试或最终发布阶段时，可以通过关闭调试信息输出（修改为#if 0），去除所有DBUG_PRINTF相关的代码执行，这样做不仅可以减少代码体积，还能提高程序的运行效率，因为不必要的IO操作（打印到控制台）被省略了。

        3. 灵活性与可维护性：这种通过宏定义控制日志输出的方式，提供了一种灵活的机制来调整程序的调试级别。不需要修改代码中的每一个打印语句，只需简单修改宏定义即可全局控制日志的开关，便于维护和版本管理。

        4. 减少副作用：调试信息的输出，尤其是大量或频繁的打印，可能会引入额外的性能开销，甚至影响程序的正常行为（比如延时、竞态条件）。通过这种方式控制输出，可以在不影响程序逻辑的前提下，进行性能测试或在资源受限环境下运行。

测试代码：

#include <stdio.h>// 定义日志级别
#define LOG_LEVEL_DEBUG 1
#define LOG_LEVEL_INFO  2
#define LOG_LEVEL_WARN  3
#define LOG_LEVEL_ERROR 4// 设置当前日志级别，默认为INFO级别
#define CURRENT_LOG_LEVEL LOG_LEVEL_INFO// 宏定义日志输出函数
#if CURRENT_LOG_LEVEL >= LOG_LEVEL_DEBUG#define DEBUG_PRINTF(...) printf("DEBUG: " __VA_ARGS__)
#else#define DEBUG_PRINTF(...)
#endif#if CURRENT_LOG_LEVEL >= LOG_LEVEL_INFO#define INFO_PRINTF(...) printf("INFO: " __VA_ARGS__)
#else#define INFO_PRINTF(...)
#endif#if CURRENT_LOG_LEVEL >= LOG_LEVEL_WARN#define WARN_PRINTF(...) printf("WARN: " __VA_ARGS__)
#else#define WARN_PRINTF(...)
#endif#if CURRENT_LOG_LEVEL >= LOG_LEVEL_ERROR#define ERROR_PRINTF(...) printf("ERROR: " __VA_ARGS__)
#else#define ERROR_PRINTF(...)
#endifint main() {DEBUG_PRINTF("This is a debug message.\n"); // 只有当CURRENT_LOG_LEVEL >= LOG_LEVEL_DEBUG时才会打印INFO_PRINTF("This is an info message.\n");  // 始终打印，因为默认级别为INFOWARN_PRINTF("This is a warning message.\n"); // 如果级别设置得当，则会打印ERROR_PRINTF("This is an error message.\n"); // 重要，总是打印return 0;
}

代码使用宏定义来控制不同级别的日志输出，包括调试(debug)、信息(info)、警告(warning)和错误(error)级别。通过修改CURRENT_LOG_LEVEL的值，可以轻松地全局控制哪些级别的日志会被打印出来。

                       

二、保存成文件日记输出

这种方式只能在嵌入式下运行。

直接上源码：

log.h

/*** Copyright (c) 2020 rxi** This library is free software; you can redistribute it and/or modify it* under the terms of the MIT license. See `log.c` for details.*/#ifndef LOG_H
#define LOG_H#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>#define LOG_VERSION "0.1.0"typedef struct {va_list ap;const char *fmt;const char *file;struct tm *time;void *udata;int line;int level;
} log_Event;typedef void (*log_LogFn)(log_Event *ev);
typedef void (*log_LockFn)(bool lock, void *udata);enum { LOG_TRACE, LOG_DEBUG, LOG_INFO, LOG_WARN, LOG_ERROR, LOG_FATAL };#define log_trace(...) log_log(LOG_TRACE, __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
#define log_debug(...) log_log(LOG_DEBUG, __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
#define log_info(...)  log_log(LOG_INFO,  __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
#define log_warn(...)  log_log(LOG_WARN,  __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
#define log_error(...) log_log(LOG_ERROR, __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
#define log_fatal(...) log_log(LOG_FATAL, __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)const char* log_level_string(int level);
void log_set_lock(log_LockFn fn, void *udata);
void log_set_level(int level);
void log_set_quiet(bool enable);
int log_add_callback(log_LogFn fn, void *udata, int level);
int log_add_fp(FILE *fp, int level);void log_log(int level, const char *file, int line, const char *fmt, ...);#endif

log.c

/** Copyright (c) 2020 rxi** Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy* of this software and associated documentation files (the "Software"), to* deal in the Software without restriction, including without limitation the* rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or* sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is* furnished to do so, subject to the following conditions:** The above copyright notice and this permission notice shall be included in* all copies or substantial portions of the Software.** THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR* IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,* FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE* AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER* LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING* FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS* IN THE SOFTWARE.*/#include "log.h"#define MAX_CALLBACKS 32typedef struct {log_LogFn fn;void *udata;int level;
} Callback;static struct {void *udata;log_LockFn lock;int level;bool quiet;Callback callbacks[MAX_CALLBACKS];
} L;static const char *level_strings[] = {"TRACE", "DEBUG", "INFO", "WARN", "ERROR", "FATAL"
};#ifdef LOG_USE_COLOR
static const char *level_colors[] = {"\x1b[94m", "\x1b[36m", "\x1b[32m", "\x1b[33m", "\x1b[31m", "\x1b[35m"
};
#endifstatic void stdout_callback(log_Event *ev) {char buf[16];buf[strftime(buf, sizeof(buf), "%H:%M:%S", ev->time)] = '\0';
#ifdef LOG_USE_COLORfprintf(ev->udata, "%s %s%-5s\x1b[0m \x1b[90m%s:%d:\x1b[0m ",buf, level_colors[ev->level], level_strings[ev->level],ev->file, ev->line);
#elsefprintf(ev->udata, "%s %-5s %s:%d: ",buf, level_strings[ev->level], ev->file, ev->line);
#endifvfprintf(ev->udata, ev->fmt, ev->ap);fprintf(ev->udata, "\n");fflush(ev->udata);
}static void file_callback(log_Event *ev) {char buf[64];buf[strftime(buf, sizeof(buf), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", ev->time)] = '\0';fprintf(ev->udata, "%s %-5s %s:%d: ",buf, level_strings[ev->level], ev->file, ev->line);vfprintf(ev->udata, ev->fmt, ev->ap);fprintf(ev->udata, "\n");fflush(ev->udata);
}static void lock(void)   {if (L.lock) { L.lock(true, L.udata); }
}static void unlock(void) {if (L.lock) { L.lock(false, L.udata); }
}const char* log_level_string(int level) {return level_strings[level];
}void log_set_lock(log_LockFn fn, void *udata) {L.lock = fn;L.udata = udata;
}void log_set_level(int level) {L.level = level;
}void log_set_quiet(bool enable) {L.quiet = enable;
}int log_add_callback(log_LogFn fn, void *udata, int level) {for (int i = 0; i < MAX_CALLBACKS; i++) {if (!L.callbacks[i].fn) {L.callbacks[i] = (Callback) { fn, udata, level };return 0;}}return -1;
}int log_add_fp(FILE *fp, int level) {return log_add_callback(file_callback, fp, level);
}static void init_event(log_Event *ev, void *udata) {if (!ev->time) {time_t t = time(NULL);ev->time = localtime(&t);}ev->udata = udata;
}void log_log(int level, const char *file, int line, const char *fmt, ...) {log_Event ev = {.fmt   = fmt,.file  = file,.line  = line,.level = level,};lock();if (!L.quiet && level >= L.level) {init_event(&ev, stderr);va_start(ev.ap, fmt);stdout_callback(&ev);va_end(ev.ap);}for (int i = 0; i < MAX_CALLBACKS && L.callbacks[i].fn; i++) {Callback *cb = &L.callbacks[i];if (level >= cb->level) {init_event(&ev, cb->udata);va_start(ev.ap, fmt);cb->fn(&ev);va_end(ev.ap);}}unlock();
}

主函数示例
在 main 函数中，调用了 log 函数记录不同级别的日志信息。

注意事项
1. 确保文件权限允许写入。
2. 在生产环境中，通常会在日志记录函数中添加错误处理逻辑，以确保日志记录的健壮性。
3. 如果日志文件很大，可以考虑定期归档或分割日志文件。
4. 在实际应用中，可以使用更复杂的日志框架或库来增强日志记录的功能，例如设置日志级别过滤、日志滚动等。

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