打造高效调试利器（C语言日志记录库从入门到实战）

为什么需要日志系统？

相比简单的 printf 调试，专业的日志系统具备以下优势：

• 支持不同日志级别（如 DEBUG、INFO、WARN、ERROR）
• 可输出到文件或控制台
• 自动记录时间戳、文件名、行号等上下文信息
• 便于后期分析与问题回溯

第一步：定义日志级别

我们首先用宏定义几个常用日志级别：

#define LOG_LEVEL_DEBUG    0#define LOG_LEVEL_INFO     1#define LOG_LEVEL_WARN     2#define LOG_LEVEL_ERROR    3// 当前启用的日志级别（可配置）#define CURRENT_LOG_LEVEL LOG_LEVEL_DEBUG

第二步：编写日志输出函数

接下来，我们实现一个通用的日志打印函数，它能自动获取调用位置信息：

#include <stdio.h>#include <time.h>#include <stdarg.h>void log_message(int level, const char *file, int line, const char *format, ...) {    // 根据当前设置过滤日志    if (level < CURRENT_LOG_LEVEL) return;    // 获取当前时间    time_t now;    time(&now);    char time_str[20];    strftime(time_str, sizeof(time_str), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&now));    // 打印日志级别字符串    const char *level_str[] = {"DEBUG", "INFO ", "WARN ", "ERROR"};    // 输出基本信息    fprintf(stderr, "[%s] [%s] %s:%d: ",            time_str, level_str[level], file, line);    // 处理可变参数    va_list args;    va_start(args, format);    vfprintf(stderr, format, args);    va_end(args);    fprintf(stderr, "\n");}

第三步：封装便捷宏

为了使用方便，我们用宏封装调用，自动传入文件名和行号：

#define LOG_DEBUG(fmt, ...)   log_message(LOG_LEVEL_DEBUG, __FILE__, __LINE__, fmt, ##__VA_ARGS__)#define LOG_INFO(fmt, ...)    log_message(LOG_LEVEL_INFO,  __FILE__, __LINE__, fmt, ##__VA_ARGS__)#define LOG_WARN(fmt, ...)    log_message(LOG_LEVEL_WARN,  __FILE__, __LINE__, fmt, ##__VA_ARGS__)#define LOG_ERROR(fmt, ...)   log_message(LOG_LEVEL_ERROR, __FILE__, __LINE__, fmt, ##__VA_ARGS__)

第四步：测试你的日志库

现在，我们可以写一个简单的测试程序验证效果：

int main() {    LOG_DEBUG("程序开始运行");    LOG_INFO("初始化完成");    LOG_WARN("内存使用率较高");    LOG_ERROR("无法打开配置文件 config.txt");    return 0;}

编译并运行后，你将看到类似如下输出：

[2024-06-15 14:30:22] [DEBUG] main.c:45: 程序开始运行[2024-06-15 14:30:22] [INFO ] main.c:46: 初始化完成[2024-06-15 14:30:22] [WARN ] main.c:47: 内存使用率较高[2024-06-15 14:30:22] [ERROR] main.c:48: 无法打开配置文件 config.txt

进阶建议

这个基础版本已经能满足大多数场景。如果你希望打造更强大的C语言调试工具，可以考虑以下扩展：

• 支持日志输出到文件（通过 fopen 和 fprintf）
• 添加线程安全锁（在多线程环境中使用 pthread_mutex_t）
• 实现日志轮转（防止日志文件过大）
• 增加颜色高亮（在终端中使用 ANSI 转义序列）

结语

通过本文，你已经掌握了一个简单但实用的嵌入式日志记录方案。它轻量、可移植、无需依赖第三方库，非常适合资源受限的环境。无论是开发桌面应用还是嵌入式固件，这套日志系统都能显著提升你的调试效率。

记住，好的日志不是“越多越好”，而是“恰到好处”。合理使用日志级别，让你的程序既清晰又高效！