一、前言

(资料图片仅供参考)

C++ 中比较不错的日志工具有 log4cxx，log4qt 等，但是它们都不能和 qDebug(), qInfo() 等有机的结合在一起，所以在 Qt 中使用总觉得不够舒服，感谢 Qt 提供了 qInstallMessageHandler() 这个函数，使用这个函数可以安装自定义的日志输出处理函数，把日志输出到文件，控制台等，具体的使用可以查看 Qt 的帮助文档。

本文主要是介绍使用 qInstallMessageHandler() 实现一个简单的日志工具，例如调用 qDebug() << “Hi”，输出的内容会同时输出到日志文件和控制台，并且日志文件如果不是当天创建的，会使用它的创建日期备份起来，涉及到的文件有：

main.cpp: 使用示例

LogHandler.h: 自定义日志相关类的头文件

LogHandler.cpp: 自定义日志相关类的实现文件

另外实现功能：

单个日志文件例如大于 5M 后重新创建一个新的日志文件；

删除超过 30 天的日志；

使用锁确保多线程安全。

后期考虑实现功能：

日志的相关配置数据例如输出目录写到配置文件；

日志可以选择存放在服务器。

二、代码实现

2.1 LogHandler.h

#ifndef LOGHANDLER_H#define LOGHANDLER_H#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include const int g_logLimitSize = 5;struct LogHandlerPrivate {LogHandlerPrivate();~LogHandlerPrivate();

// 打开日志文件 log.txt，如果日志文件不是当天创建的，则使用创建日期把其重命名为 yyyy-MM-dd.log，并重新创建一个 log.txt

void openAndBackupLogFile();void checkLogFiles(); // 检测当前日志文件大小void autoDeleteLog(); // 自动删除30天前的日志// 消息处理函数static void messageHandler(QtMsgType type, const QMessageLogContext &context, const QString &msg);QDir logDir; // 日志文件夹QTimer renameLogFileTimer; // 重命名日志文件使用的定时器QTimer flushLogFileTimer; // 刷新输出到日志文件的定时器QDate logFileCreatedDate; // 日志文件创建的时间static QFile *logFile; // 日志文件static QTextStream *logOut; // 输出日志的 QTextStream，使用静态对象就是为了减少函数调用的开销static QMutex logMutex; // 同步使用的 mutex};class LogHandler {public:void installMessageHandler(); // 给Qt安装消息处理函数void uninstallMessageHandler(); // 取消安装消息处理函数并释放资源static LogHandler& Get() {static LogHandler m_logHandler;return m_logHandler;}private:LogHandler();LogHandlerPrivate *d;};#endif // LOGHANDLER_H

2.2 LogHandler.cpp

#include \"LogHandler.h\"/************************************************************************************************************* ** LogHandlerPrivate ** ************************************************************************************************************/// 初始化 static 变量QMutex LogHandlerPrivate::logMutex;QFile* LogHandlerPrivate::logFile = nullptr;QTextStream* LogHandlerPrivate::logOut = nullptr;LogHandlerPrivate::LogHandlerPrivate() {logDir.setPath(\"log\"); // TODO: 日志文件夹的路径，为 exe 所在目录下的 log 文件夹，可从配置文件读取QString logPath = logDir.absoluteFilePath(\"today.log\"); // 获取日志的路径// ========获取日志文件创建的时间========// QFileInfo::created(): On most Unix systems, this function returns the time of the last status change.// 所以不能运行时使用这个函数检查创建时间，因为会在运行时变化，于是在程序启动时保存下日志文件的最后修改时间，logFileCreatedDate = QFileInfo(logPath).lastModified().date(); // 若日志文件不存在，返回nullptr// 打开日志文件，如果不是当天创建的，备份已有日志文件openAndBackupLogFile();// 十分钟检查一次日志文件创建时间renameLogFileTimer.setInterval(1000 * 2); // TODO: 可从配置文件读取renameLogFileTimer.start();QObject::connect(&renameLogFileTimer, &QTimer::timeout, [this] {QMutexLocker locker(&LogHandlerPrivate::logMutex);openAndBackupLogFile(); // 打开日志文件checkLogFiles(); // 检测当前日志文件大小autoDeleteLog(); // 自动删除30天前的日志});// 定时刷新日志输出到文件，尽快的能在日志文件里看到最新的日志flushLogFileTimer.setInterval(1000); // TODO: 可从配置文件读取flushLogFileTimer.start();QObject::connect(&flushLogFileTimer, &QTimer::timeout, [] {// qDebug() << QDateTime::currentDateTime().toString(\"yyyy-MM-dd hh:mm:ss\"); // 测试不停的写入内容到日志文件QMutexLocker locker(&LogHandlerPrivate::logMutex);if (nullptr != logOut) {logOut->flush();}});}LogHandlerPrivate::~LogHandlerPrivate() {if (nullptr != logFile) {logFile->flush();logFile->close();delete logOut;delete logFile;// 因为他们是 static 变量logOut = nullptr;logFile = nullptr;}}// 打开日志文件 log.txt，如果不是当天创建的，则使用创建日期把其重命名为 yyyy-MM-dd.log，并重新创建一个 log.txtvoid LogHandlerPrivate::openAndBackupLogFile() {// 总体逻辑:// 1. 程序启动时 logFile 为 nullptr，初始化 logFile，有可能是同一天打开已经存在的 logFile，所以使用 Append 模式// 2. logFileCreatedDate is nullptr, 说明日志文件在程序开始时不存在，所以记录下创建时间// 3. 程序运行时检查如果 logFile 的创建日期和当前日期不相等，则使用它的创建日期重命名，然后再生成一个新的 log.txt 文件// 4. 检查日志文件超过 LOGLIMIT_NUM 个，删除最早的// 备注：log.txt 始终为当天的日志文件，当第二天，会执行第3步，将使用 log.txt 的创建日期重命名它// 如果日志所在目录不存在，则创建if (!logDir.exists()) {logDir.mkpath(\".\"); // 可以递归的创建文件夹}QString logPath = logDir.absoluteFilePath(\"today.log\"); // log.txt的路径// [[1]] 程序每次启动时 logFile 为 nullptrif (logFile == nullptr) {logFile = new QFile(logPath);logOut = (logFile->open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text | QIODevice::Append)) ? new QTextStream(logFile) : nullptr;if (logOut != nullptr)logOut->setCodec(\"UTF-8\");// [[2]] 如果文件是第一次创建，则创建日期是无效的，把其设置为当前日期if (logFileCreatedDate.isNull()) {logFileCreatedDate = QDate::currentDate();}}// [[3]] 程序运行时如果创建日期不是当前日期，则使用创建日期重命名，并生成一个新的 log.txtif (logFileCreatedDate != QDate::currentDate()) {logFile->flush();logFile->close();delete logOut;delete logFile;QString newLogPath = logDir.absoluteFilePath(logFileCreatedDate.toString(\"yyyy-MM-dd.log\"));;QFile::copy(logPath, newLogPath); // Bug: 按理说 rename 会更合适，但是 rename 时最后一个文件总是显示不出来，需要 killall Finder 后才出现QFile::remove(logPath); // 删除重新创建，改变创建时间// 重新创建 log.txtlogFile = new QFile(logPath);logOut = (logFile->open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text | QIODevice::Truncate)) ? new QTextStream(logFile) : nullptr;logFileCreatedDate = QDate::currentDate();if (logOut != nullptr)logOut->setCodec(\"UTF-8\");}}// 检测当前日志文件大小void LogHandlerPrivate::checkLogFiles() {// 如果 protocal.log 文件大小超过5M，重新创建一个日志文件，原文件存档为yyyy-MM-dd_hhmmss.logif (logFile->size() >1024*g_logLimitSize) {logFile->flush();logFile->close();delete logOut;delete logFile;QString logPath = logDir.absoluteFilePath(\"today.log\"); // 日志的路径QString newLogPath = logDir.absoluteFilePath(logFileCreatedDate.toString(\"yyyy-MM-dd.log\"));QFile::copy(logPath, newLogPath); // Bug: 按理说 rename 会更合适，但是 rename 时最后一个文件总是显示不出来，需要 killall Finder 后才出现QFile::remove(logPath); // 删除重新创建，改变创建时间logFile = new QFile(logPath);logOut = (logFile->open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text | QIODevice::Truncate)) ? new QTextStream(logFile) : NULL;logFileCreatedDate = QDate::currentDate();if (logOut != nullptr)logOut->setCodec(\"UTF-8\");}}// 自动删除30天前的日志void LogHandlerPrivate::autoDeleteLog(){QDateTime now = QDateTime::currentDateTime();// 前30天QDateTime dateTime1 = now.addDays(-30);QDateTime dateTime2;QString logPath = logDir.absoluteFilePath(\"today.log\"); // 日志的路径QDir dir(logPath);QFileInfoList fileList = dir.entryInfoList();foreach (QFileInfo f, fileList ) {// \".\"和\"..\"跳过if (f.baseName() == \"\")continue;dateTime2 = QDateTime::fromString(f.baseName(), \"yyyy-MM-dd\");if (dateTime2 < dateTime1) { // 只要日志时间小于前30天的时间就删除dir.remove(f.absoluteFilePath());}}}// 消息处理函数void LogHandlerPrivate::messageHandler(QtMsgType type, const QMessageLogContext &context, const QString &msg) {QMutexLocker locker(&LogHandlerPrivate::logMutex);QString level;switch (type) {case QtDebugMsg:level = \"DEBUG\";break;case QtInfoMsg:level = \"INFO \";break;case QtWarningMsg:level = \"WARN \";break;case QtCriticalMsg:level = \"ERROR\";break;case QtFatalMsg:level = \"FATAL\";break;default:break;}// 输出到标准输出: Windows 下 std::cout 使用 GB2312，而 msg 使用 UTF-8，但是程序的 Local 也还是使用 UTF-8#if defined(Q_OS_WIN)QByteArray localMsg = QTextCodec::codecForName(\"GB2312\")->fromUnicode(msg); //msg.toLocal8Bit();#elseQByteArray localMsg = msg.toLocal8Bit();#endifstd::cout << std::string(localMsg) << std::endl;if (nullptr == LogHandlerPrivate::logOut) {return;}// 输出到日志文件, 格式: 时间 - [Level] (文件名:行数, 函数): 消息QString fileName = context.file;int index = fileName.lastIndexOf(QDir::separator());fileName = fileName.mid(index + 1);(*LogHandlerPrivate::logOut) << QString(\"%1 - [%2] (%3:%4, %5): %6
\").arg(QDateTime::currentDateTime().toString(\"yyyy-MM-dd hh:mm:ss\")).arg(level).arg(fileName).arg(context.line).arg(context.function).arg(msg);}/************************************************************************************************************* ** LogHandler ** ************************************************************************************************************/LogHandler::LogHandler() : d(nullptr) {}// 给Qt安装消息处理函数void LogHandler::installMessageHandler() {QMutexLocker locker(&LogHandlerPrivate::logMutex); // 类似C++11的lock_guard，析构时自动解锁if (nullptr == d) {d = new LogHandlerPrivate();qInstallMessageHandler(LogHandlerPrivate::messageHandler); // 给 Qt 安装自定义消息处理函数}}// 取消安装消息处理函数并释放资源void LogHandler::uninstallMessageHandler() {QMutexLocker locker(&LogHandlerPrivate::logMutex);qInstallMessageHandler(nullptr);delete d;d = nullptr;}

2.3 main.cpp

#include \"LogHandler.h\"#include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);// [[1]] 安装消息处理函数LogHandler::Get().installMessageHandler();// [[2]] 输出测试，查看是否写入到文件qDebug() << \"Hello\";qDebug() << \"当前时间是: \" << QTime::currentTime().toString(\"hh:mm:ss\");qInfo() << QString(\"God bless you!\");QPushButton *button = new QPushButton(\"退出\");button->show();QObject::connect(button, &QPushButton::clicked, [&app] {qDebug() << \"退出\";app.quit();});// [[3]] 取消安装自定义消息处理，然后启用LogHandler::Get().uninstallMessageHandler();qDebug() << \"........\"; // 不写入日志LogHandler::Get().installMessageHandler();int ret = app.exec(); // 事件循环结束// [[4]] 程序结束时释放 LogHandler 的资源，例如刷新并关闭日志文件LogHandler::Get().uninstallMessageHandler();return ret;}

如果想实现日志存放在服务器，可以参考： ​Qt 打印日志系统，实现打印日志按日期、大小保存，过期删除，窗口实时显示日志，网络传输日志远程调试​​

2.4 运行效果

控制台输出:

Hello当前时间是: \"16:29:42\"\"God bless you!\"........退出

日志文件（exe 所在目录的 log 目录下的 log.txt）：

16:29:42 - [Debug] (main.cpp:15, int main(int, char **)): Hello16:29:42 - [Debug] (main.cpp:16, int main(int, char **)): 当前时间是: \"16:29:42\"16:29:42 - [Info ] (main.cpp:17, int main(int, char **)): \"God bless you!\"16:29:46 - [Debug] (main.cpp:22, auto main(int, char **)::(anonymous class)::operator()() const): 退出

注意：

Release 版本默认不包含文件名、函数名和行数信息，需要在 .pro 文件中加入一行代码，重新 make 运行后生效。

DEFINES += QT_MESSAGELOGCONTEXT

三、其他 C++ 日志框架

C++ 中的日志框架有很多，其中比较著名的有：

log4cxx：Java 社区著名的 Log4j 的 C++ 移植版，用于为 C++ 程序提供日志功能，以便开发者对目标程序进行调试和审计。

log4cplus：一个简单易用的 C++ 日志记录 API，它提供了对日志管理和配置的线程安全、灵活和任意粒度控制（也基于 Log4j）。

Log4cpp：一个 C++ 类库，可以灵活地记录到文件、syslog、IDSA 和其他目的地（也基于 Log4j）。

google-glog：一个 C++ 语言的应用级日志记录框架，提供了 C++ 风格的流操作和各种辅助宏。

Pantheios：一个类型安全、高效、泛型和可扩展性的 C++ 日志 API 库（号称 C++ 领域速度最快的日志库）。

POCO：还提供了一个 好的日志支持文档。

ACE：ACE 也有日志支持。

Boost.Log：设计的非常模块化，并且可扩展。

Easylogging++：轻量级高性能 C++ 日志库（只有一个头文件）。

G3log：一个开源、支持跨平台的异步 C++ 日志框架，支持自定义日志格式。基于 g2log 构建，提升了性能，支持自定义格式。

Plog：可移植、简单和可扩展的 C++ 日志库。

spdlog：一个快速的 C++ 日志库，只包含头文件，兼容 C++11。

……

其中 log4cplus、glog 较为流行，一个是著名的 Log4j 的衍生品，另一个则是 Google 的“亲儿子”。

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