动态

详情 返回 返回

從 0 到 1 實現高性能日誌庫 MiniSpdlog — 這可能是最適合新手的日誌系統實戰項目 ! - 动态 详情

嘿，各位C++er們！我是小康 👋

今天我們來聊一個每個開發者都繞不開的話題——日誌記錄。

你是不是還在用最原始的 cout 和 printf 調試代碼？是不是因為線上程序出問題找不到日誌而抓狂？別急，今天我就來給大家盤點一下C++界那些大名鼎鼎的日誌庫，看看哪個最適合你的項目！

為什麼需要專業的日誌庫？

在深入介紹各種日誌庫之前，先説説為什麼我們需要專業的日誌庫：

專業需求

  • 性能要求：生產環境下，日誌不能影響主業務性能
  • 線程安全：多線程環境下確保日誌不會亂序或丟失
  • 格式控制：統一的日誌格式，便於後續分析
  • 文件管理：自動切分、壓縮、清理過期日誌
  • 級別控制：根據環境動態調整日誌級別

如果你還在用 cout 打日誌，説明你還沒體驗過專業日誌庫的魅力！接下來，讓我們看看C++界都有哪些"明星選手"。

🏆 第一梯隊：業界標杆級日誌庫

1. spdlog - 當之無愧的性能之王

spdlog 是一個快速的、僅頭文件的 C++ 日誌庫，使用 fmt 庫進行格式化，支持多種輸出方式。

核心特點：

  • 超快的性能（詳見基準測試）
  • 支持同步和異步日誌
  • 豐富的格式化功能，使用優秀的 fmt 庫
  • 多線程和單線程日誌器
  • 文件滾動、每日日誌文件
  • 控制枱日誌（支持顏色）

使用示例：

#include "spdlog/spdlog.h"

int main() {
    spdlog::info("歡迎使用 spdlog!");
    spdlog::error("出錯了: {}", 42);
    spdlog::warn("格式化很簡單: {:03.2f}", 1.23456);
}

性能表現： 在基準測試中，spdlog 在平均情況下表現出色，但在最壞情況延遲方面需要權衡。

適用場景：

  • 高性能應用
  • 需要異步日誌的系統
  • 對格式化要求較高的項目

2. glog - 谷歌出品，必屬精品

glog 是 Google 日誌模塊的 C++ 實現。

核心特點：

  • Google 出品，穩定可靠
  • 簡單易用，依賴少
  • 自動crash處理和stack trace
  • 支持不同嚴重級別的日誌
  • 在獨立應用中表現優秀

使用示例：

#include <glog/logging.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
    google::InitGoogleLogging(argv[0]);
    
    LOG(INFO) << "這是一條信息日誌";
    LOG(WARNING) << "警告: " << 42;
    LOG(ERROR) << "錯誤發生了!";
    
    return 0;
}

注意事項: glog 只能初始化一次，如果在庫中使用需要考慮配置問題。

適用場景：

  • Google 技術棧項目
  • 需要穩定性的企業級應用
  • 單體應用程序

3. Boost.Log - 功能最強大的重型武器

Boost.Log 設計得非常模塊化和可擴展。

核心特點：

  • 功能極其豐富
  • 高度可定製化
  • 支持複雜的過濾和格式化
  • 更像是構建自己日誌庫的框架

使用示例：

#include <boost/log/trivial.hpp>

int main() {
    BOOST_LOG_TRIVIAL(info) << "這是一個測試 " << 123;
    return 0;
}

⚠️ 注意事項： 文檔量巨大，學習曲線陡峭。

適用場景：

  • 複雜的企業級系統
  • 需要高度定製化的項目
  • 對功能要求極高的場景

🥈 第二梯隊：各有特色的專業選手

4. log4cpp - 經典的Java Log4j移植版

Log4cpp 是一個 C++ 類庫，用於靈活地記錄日誌到文件、syslog 和其他目的地，它模仿了 Java 的 Log4j 庫。

核心特點：

  • 成熟穩定（2024年8月還在更新）
  • 支持多種輸出目標（文件、syslog、IDSA 等）
  • 配置靈活
  • 線程安全，支持靈活和任意粒度的日誌管理控制

使用示例：

#include "log4cpp/Category.hh"
#include "log4cpp/Appender.hh"
#include "log4cpp/FileAppender.hh"
#include "log4cpp/Layout.hh"
#include "log4cpp/BasicLayout.hh"

int main() {
    log4cpp::Category& root = log4cpp::Category::getRoot();
    root.setPriority(log4cpp::Priority::WARN);
    
    log4cpp::Category& sub1 = log4cpp::Category::getInstance("sub1");
    sub1.info("這是一條信息日誌");
    sub1.warn("警告日誌");
}

適用場景：

  • 傳統企業項目
  • 需要與Java系統保持一致的日誌格式
  • 對穩定性要求高的系統

5. plog - 輕量級的簡潔選擇

plog 是一個可移植且簡單的 C++ 日誌庫，代碼少於1000行。

核心特點：

  • 代碼量極少（<1000行）
  • 頭文件庫，易集成
  • 可移植、簡單且可擴展
  • 輕量級但功能完整

使用示例：

#include <plog/Log.h>
#include <plog/Initializers/RollingFileInitializer.h>

int main() {
    plog::init(plog::debug, "app.log"); // 初始化日誌
    
    PLOGD << "這是調試信息";
    PLOGI << "程序啓動成功";
    PLOGW << "這是警告: " << 42;
    PLOGE << "發生錯誤!";
}

適用場景：

  • 小型項目
  • 需要快速集成的場景
  • 對庫大小敏感的項目

6. fmtlog - 納秒級延遲的性能怪獸

fmtlog 是一個高性能的 fmtlib 風格的日誌庫，延遲達到納秒級。

核心特點：

  • 納秒級延遲性能
  • 使用 fmtlib 風格的API
  • 專為高頻日誌場景優化

使用示例：

#include "fmtlog/fmtlog.h"

int main() {
    fmtlog::setLogFile("app.log");
    
    logd("這是調試信息: {}", 42);
    logi("程序啓動成功");
    logw("警告: 數值 = {:.2f}", 3.14159);
    loge("錯誤發生: {}", "內存不足");
    
    fmtlog::poll(); // 處理異步日誌
    return 0;
}

適用場景：

  • 高頻交易系統
  • 實時性要求極高的應用
  • 對延遲敏感的系統

7. G3log - 異步安全的可靠選擇

G3log 是帶有動態 Sink 的異步日誌器。

核心特點：

  • 異步且"崩潰安全"的日誌器
  • 可以捕獲致命事件如段錯誤
  • 動態Sink支持
  • 專為穩定性設計

使用示例：

#include <g3log/g3log.hpp>
#include <g3log/logworker.hpp>

int main() {
    auto worker = g3::LogWorker::createLogWorker();
    auto handle= worker->addDefaultLogger("app", "./");
    g3::initializeLogging(worker.get());
    
    LOG(INFO) << "程序啓動";
    LOG(WARNING) << "這是警告: " << 123;
    LOG(FATAL) << "嚴重錯誤"; // 會觸發程序終止
}

適用場景：

  • 對穩定性要求極高的系統
  • 需要崩潰保護的應用
  • 長期運行的服務程序

🥉 第三梯隊：新興力量和特色選手

8. Quill - 現代化的異步日誌庫

Quill 是一個異步跨平台低延遲日誌庫。

核心特點：

  • 現代C++設計
  • 異步處理
  • 跨平台支持
  • 低延遲優化

9. reckless - 追求極致吞吐量

reckless 是一個低延遲、高吞吐量的異步日誌庫。

核心特點：

  • 極高的吞吐量
  • 專為性能優化
  • 異步處理機制

10. loguru - 輕量級的現代選擇

loguru 是一個輕量級的 C++ 日誌庫。

核心特點：

  • 只有兩個文件：loguru.hpp 和 loguru.cpp
  • 小巧簡單的庫設計
  • 頭文件沒有 #includes，編譯速度快
  • 無依賴

性能大比拼：誰才是真正的速度之王？

根據各種基準測試和社區反饋，我們來看看性能排行：

超高性能級別

  1. fmtlog - 納秒級延遲
  2. spdlog - 微秒級，平均性能優秀
  3. NanoLog - 納秒級性能的日誌系統

高性能級別

  1. G3log - 異步性能穩定
  2. Quill - 現代異步優化
  3. reckless - 高吞吐量專家

中等性能級別

  1. glog - 穩定可靠
  2. plog - 輕量級性能
  3. loguru - 簡潔實用

功能優先級別

  1. Boost.Log - 功能豐富，性能適中
  2. log4cpp - 成熟穩定，性能傳統

性能提示 : 在評估日誌庫時，不僅要看平均性能，還要關注最壞情況延遲，特別是在高負載場景下。

選擇指南：哪個最適合你？

追求極致性能

推薦：spdlog + fmtlog

  • 適用：高頻交易、遊戲引擎、實時系統
  • 特點：微秒/納秒級延遲，異步處理

企業級穩定性

推薦：glog + Boost.Log

  • 適用：企業應用、長期維護項目
  • 特點：成熟穩定，功能全面

輕量級快速開發

推薦：plog + loguru

  • 適用：小項目、原型開發、快速迭代
  • 特點：集成簡單，代碼量少

安全關鍵系統

推薦：G3log

  • 適用：系統軟件、服務器應用
  • 特點：崩潰安全，異步可靠

💡 實戰建議：如何選擇和使用

評估維度

  1. 性能需求：QPS要求、延遲容忍度
  2. 功能需求：格式化、文件滾動、多線程
  3. 集成成本：學習曲線、依賴關係
  4. 維護成本：社區活躍度、文檔質量
  5. 項目特點：團隊規模、項目週期

最佳實踐

  1. 先評估再選擇：根據項目需求進行基準測試
  2. 統一團隊標準：避免項目中使用多種日誌庫
  3. 合理設計日誌級別：開發/測試/生產環境區別對待
  4. 關注性能影響：定期監控日誌對系統性能的影響

🎉 寫在最後：從使用到精通，就差這一步！

看到這裏，相信你對C++日誌庫的選擇已經心中有數了。但是，光會選擇和使用是不夠的！

作為一個有追求的C++開發者，你是否想過：

  • 這些日誌庫的核心設計思想是什麼？
  • 高性能是如何實現的？
  • 如何從零開始設計一個日誌庫？
  • 多線程、異步、性能優化的精髓在哪裏？

知其然，更要知其所以然！

如果你想深入理解日誌庫的設計精髓，想擁有一個能寫進簡歷的硬核項目，想在面試中自信地談論高性能系統設計，我強烈推薦你看看我最近打磨完成的 MiniSpdlog 高性能日誌系統實戰項目：從 0 到 1 實現高性能日誌庫 MiniSpdlog — 這可能是最適合新手的日誌系統實戰項目 !

🔥 為什麼推薦這個項目？

不是簡單的代碼教學，而是系統性的工程實踐：

  • ✅ 2500行精品代碼：不多不少，剛好能完全理解, 加上測試代碼 總共 4700 行。
  • ✅ 核心功能完整：同步/異步、多 Sink、格式化、滾動文件
  • ✅ 性能優秀：單線程百萬級吞吐，多線程幾十萬級
  • ✅ 架構清晰：參考 spdlog 設計，業界最佳實踐
  • ✅ 可直接使用：帶完整測試、性能優化、CMake 配置，開箱即用
  • ✅ 8天漸進式實現：從基礎框架到高性能異步系統

這不是紙上談兵，而是真刀真槍的實戰：

  • 面試硬通貨：80%的C++後台面試都會問日誌相關問題
  • 簡歷加分項：一個完整的、性能優秀的開源項目經驗
  • 技能全覆蓋：一個項目學會10+個核心技術點
  • 生產級可用：不是Demo，而是真正能用的高質量代碼

最重要的是，你將學會如何做性能分析和優化：

  • 使用 perf 工具 進行性能剖析
  • 找出性能瓶頸並針對性優化
  • 驗證優化效果，掌握性能調優精髓

對項目感興趣的朋友可以看這篇詳細介紹：從 0 到 1 實現高性能日誌庫 MiniSpdlog — 這可能是最適合新手的日誌系統實戰項目 !

如何報名？

添加我的微信：jkfwdkf，備註「日誌庫」

從看懂別人的代碼，到自己能設計實現，就差這一步實戰經驗！

讓我們一起，用8天時間，打造一個屬於你自己的高性能日誌庫，為你的C++技能和職業發展加上最亮的一筆！💪

項目部分截圖：
在這裏插入圖片描述
在這裏插入圖片描述
....

其他C++硬核項目實戰：
手擼線程池才是C++程序員的硬實力！7天手把手帶你從0到1完整實現
三週肝出4000行代碼，我的內存池竟然讓malloc"破防"了！性能暴漲7.37倍背後的技術真相
手擼4200行MySQL連接池，8天帶你搞定後端核心組件！
終於有人把C++多線程下載工具講透了！7天手把手帶你寫出專業級工具

這些項目都會深入涉及多線程編程、併發優化、 高併發處理、系統級性能調優等企業級開發的核心技術，而且是在真實的項目環境中應用。不是紙上談兵，而是真刀真槍地寫代碼、調優化、解決實際問題。

感興趣的同學，趕緊加我vx：jkfwdkf，備註「項目實戰」！

c++
user avatar ZhongQianwen 头像 fanqiemao 头像 feixianghelanren 头像 mrbone11 头像 xiaokang-coding 头像 zhongyq-with-yuanqiu 头像 lradian 头像
点赞 7 用户, 点赞了这篇动态!
点赞

Add a new 评论

Some HTML is okay.