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Linux環(huán)境下的日志打印教程：C語言篇
目前創(chuàng)新互聯(lián)已為1000+的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、虛擬空間、網(wǎng)站托管維護、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計、和政網(wǎng)站維護等服務，公司將堅持客戶導向、應用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。
在軟件開發(fā)的過程中，程序日志可以幫助開發(fā)者快速地定位到程序的問題，并進行及時的修復。而在Linux環(huán)境下，程序的日志打印就成了一項必不可少的功能，而C語言正是Linux系統(tǒng)開發(fā)中最常用的編程語言之一。
本文將重點討論如何在Linux環(huán)境下利用C語言實現(xiàn)程序日志打印的功能。
一、日志打印的原理
通過打印日志，我們可以將程序運行時產(chǎn)生的一些重要信息輸出到文件中，便于開發(fā)者在調(diào)試和維護程序時查看日志文件，從而快速定位程序出現(xiàn)問題的原因。
打印日志的原理大致如下：
1.程序中定義日志輸出的級別，比如debug、info、warning、error、critical等。
2.通過調(diào)用日志輸出函數(shù)，將輸出信息和級別寫入日志文件中。
3.當程序運行時，根據(jù)日志輸出級別的不同，只有滿足條件的日志輸出才會被寫入日志文件中。
二、實現(xiàn)日志打印的步驟
在Linux環(huán)境下，我們可以使用C語言提供的系統(tǒng)調(diào)用，結(jié)合日志打印功能，實現(xiàn)程序運行時的日志輸出。 實現(xiàn)日志打印的步驟大致如下：
1.定義日志消息的級別和格式，比如時間、日志級別、日志信息等。
2.定義日志輸出的方式，比如輸出到文件或控制臺。
3.定義日志輸出的流程，包括初始化日志、設(shè)置日志級別、輸出日志內(nèi)容等。
4.針對不同的日志級別分別輸出日志，同時保證日志輸出順序。
三、代碼實現(xiàn)
在進行具體的實現(xiàn)時，我們可以借助Linux系統(tǒng)提供的一些API，如open、write、close等函數(shù)來完成日志的輸出操作。下面，我們將以寫入日志文件為例，給出實現(xiàn)步驟和代碼示例。
1.定義日志消息的級別和格式。
我們可以使用一種簡單的格式，將日志消息的級別和實際輸出的信息以如下方式輸出：
2023-11-11 14:30:06 [INFO] Initializing logging…
2023-11-11 14:30:06 [DEBUG] Example debug message
在這個例子中，我們采用了字符串和變量的組合方式，將日期和時間與日志消息級別和內(nèi)容一并輸出。這里的日志信息也可以根據(jù)實際需要進行格式化，比如輸出函數(shù)名、行號等信息。
2.定義日志輸出的方式。
在本例中，我們選擇將日志消息輸出到文件中。因此，我們需要先創(chuàng)建一個日志文件，以供日志輸出時寫入使用。創(chuàng)建文件的代碼如下：
FILE *log_file = fopen(“l(fā)og.txt”, “a”);
在這個例子中，我們使用了C語言的文件操作函數(shù)fopen，傳遞了文件名“l(fā)og.txt”和打開方式“a”參數(shù)，表示在文件末尾追加數(shù)據(jù)，如果文件不存在則創(chuàng)建新文件。
當日志文件不再需要時，我們需要使用fclose函數(shù)將文件關(guān)閉以釋放資源，代碼如下：
fclose(log_file);
3.定義日志輸出的流程。
為了更好地封裝日志輸出的流程，我們可以使用結(jié)構(gòu)體來表示日志輸出流程中各個階段的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。定義結(jié)構(gòu)體的代碼如下：
typedef struct _logger_t {
FILE *log_file;
int log_level;
} logger_t;
在這個例子中，我們定義了一個logger_t類型的結(jié)構(gòu)體，包含了日志文件和日志級別兩個成員變量，用于記錄日志輸出時所需要的信息。
接下來，我們需要編寫一組相關(guān)的函數(shù)來初始化日志、設(shè)置日志級別、輸出日志內(nèi)容等。
初始化日志的函數(shù)代碼如下：
int logger_init(logger_t *logger, int log_level) {
logger->log_file = fopen(“l(fā)og.txt”, “a”);
if (logger->log_file == NULL) {
return -1;
}
logger->log_level = log_level;
return 0;
}
在這個例子中，我們使用fopen函數(shù)來打開日志文件，將文件句柄保存到結(jié)構(gòu)體的log_file成員變量中。我們還使用了log_level參數(shù)來指定日志輸出的級別，默認為info級別。
設(shè)置日志級別的函數(shù)代碼如下：
void logger_set_level(logger_t *logger, int log_level) {
logger->log_level = log_level;
}
上述代碼實現(xiàn)了一個簡單的log_level設(shè)置函數(shù)，用于將當前日志的更低輸出級別修改為log_level。
輸出日志內(nèi)容的函數(shù)則需要分別針對不同的日志級別進行實現(xiàn)。以輸出debug級別日志為例，代碼如下：
void logger_debug(logger_t *logger, char *message) {
if (logger->log_level > LOG_DEBUG) {
return;
}
fprintf(logger->log_file, “%s [DEBUG] %s\n”, get_time(), message);
}
在這個例子中，我們首先檢查當前日志級別是否滿足輸出debug級別日志的條件，如果不滿足則直接返回。否則，我們使用fprintf函數(shù)來將日志消息輸出到文件中，格式與上面所述的日志格式一致。
同時，為了輸出格式的美觀，我們還定義了一個get_time函數(shù)，用于獲取當前時間并格式化為字符串輸出：
char *get_time() {
time_t rawtime;
struct tm *timeinfo;
char *buffer;
time(&rawtime);
timeinfo = localtime(&rawtime);
buffer = (char *)malloc(20 * sizeof(char));
strftime(buffer, 20, “%Y-%m-%d %H:%M:%S”, timeinfo);
return buffer;
}
4.針對不同的日志級別分別輸出日志。
在完成了上述操作之后，我們就可以定義一個統(tǒng)一的輸出日志的函數(shù)，利用函數(shù)指針來指向不同的輸出函數(shù)。代碼如下：
void logger_log(logger_t *logger, int log_level, char *message) {
switch (log_level) {
case LOG_DEBUG:
logger_debug(logger, message);
break;
case LOG_INFO:
logger_info(logger, message);
break;
case LOG_WARN:
logger_warn(logger, message);
break;
case LOG_ERROR:
logger_error(logger, message);
break;
case LOG_CRITICAL:
logger_critical(logger, message);
break;
default:
break;
}
}
在這個函數(shù)中，我們可以根據(jù)日志級別來選擇調(diào)用不同的輸出函數(shù)，并將message參數(shù)傳遞給相應的輸出函數(shù)進行輸出。
四、
通過以上步驟和代碼，我們可以在Linux系統(tǒng)上使用C語言實現(xiàn)簡單而強大的日志打印功能。通過封裝日志輸出的流程，我們可以將日志輸出的功能獨立出來，方便程序調(diào)試和維護。同時，我們可以根據(jù)實際需要對日志級別和輸出方式進行擴展和定制，以滿足不同的業(yè)務需求。
因此，對于Linux開發(fā)工程師來說，掌握C語言實現(xiàn)日志打印的技能是非常必要的。希望通過本文的講解，讀者可以了解到日志打印的基本原理和實現(xiàn)步驟，并能夠在實際開發(fā)中應用該技術(shù)。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 如何實時查看linux下的日志
如何實時查看linux下的日志
#cd /var/log/messages (linux日志基本上都在var/log里面、如果不是你特意指定的話就在這里)
#less/cat/more/head/awk 這些命帶虛扮蠢灶令都行
cat message.log |grep /2023/ |wc -l
#ps -aux | grep httpd | wc -l 也可以用這個日志譽搏分析命令
1.如下圖所示，先cd到我們需要監(jiān)控的日志目錄。
2.這里我拆孫州們先使用cat命令查看下日志信息，方便與動態(tài)監(jiān)控進行對比。
3.下面先講解下tail命令實現(xiàn)查看最后一部分日志的方法。tail 文件名，默認顯示最后10行。
4.接著我們把10行的默認值改成顯示20行。tail -n 20 文件名
5.通過上面的鋪墊，旅蔽我們來看看如何動態(tài)監(jiān)控日志尾部，那就是使用命令：tail -f 文件名，可以從下圖看出查看日志后并沒有退出，一直在等待刷新日志尾部信息。
6.最后，設(shè)置下我們要監(jiān)控的尾部行數(shù)。
擴展資料：
Linux完全兼容POSIX1.0標準
這使得可以在Linux下通過相應的模擬器運行常見的DOS、Windows的程序。這為用戶從Windows轉(zhuǎn)到Linux奠定了基礎(chǔ)。許多用戶在考慮使用Linux時，就想到以前在Windows下常見的程序是否能正常運行，這一點就消除了他們的疑慮。
Linux支持多種平臺
Linux可以運行在多種硬件平臺上，如具有x86、680×0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。此外Linux還是一種嵌入式操作系統(tǒng)，可以運行在掌上電腦、機頂盒或游戲機上。2023年1月份發(fā)布的Linux 2.4版內(nèi)核已經(jīng)能夠凱蘆完全支持Intel 64位芯片架構(gòu)。同時Linux也支持多處理器技術(shù)。多個處理器同時工作，使系統(tǒng)性能大大提高。
參考資料來源:
百度百科：Linux
查看方式：cat /var/log/*.log
如果日志在更新，實時查看 tail -f /var/log/messages
還可以使用 watch -d -n 1 cat /var/log/messages
-d表示高亮不同的地方，-n表示多少秒刷新一次。
該指令，不會直接返回命令行，而是實時打印日志文件中新增加的內(nèi)容，這一特性，對于查看日志是非常有效的。如果想終止輸出，按 Ctrl+C 即可。
在Linux系統(tǒng)中，有三個主要的日志子系統(tǒng)：
1、連接時間日志–由多個程序執(zhí)行，把紀錄寫入到/var/log/wtmp和/var/run/utmp，login等程序更新wtmp和utmp文件，使系統(tǒng)管理員能夠跟蹤誰在何時登錄到系統(tǒng)。
2、進程統(tǒng)計–由系統(tǒng)內(nèi)核執(zhí)行。當一個進程終止時，為每個進程往進程統(tǒng)計文件（pacct或acct）中寫一個紀錄。進程統(tǒng)計的目的是為系統(tǒng)中的基本服務提供命令使用統(tǒng)計。
3、錯誤日志–由syslogd（8）執(zhí)行。各種系統(tǒng)守護進程、用戶程序和內(nèi)核通過syslog（3）向文件/var/log/messages報告值得注意的事件。另外有許多UNIX程序創(chuàng)建日志。像HTTP和FTP這樣提供網(wǎng)絡服務的服務器也保持詳細的日志。
常用的日志文件如下：
每次有一個用戶登錄時，login程序在文件lastlog中察看用戶的UID。如果找到了，則把用戶上次登錄、退出時間和主機名寫到標準輸出中，然 后login程序在lastlog中紀錄新的登錄時間。在新的lastlog紀錄寫入后，utmp文件打開并插入用戶的utmp紀錄。該紀錄一直用到用戶 登錄退出時刪除。utmp文件被各種命令文件使用，包括who、w、users和finger。
下一步，login程序打開文件wtmp附加用戶的utmp紀錄。當用戶登錄咐扮冊退出時，具有更新時間戳的同一utmp紀錄附加到文件中。wtmp文件被程序last和ac使用。
具體命令
wtmp和utmp文件都是二進制文件，他們不能被諸如tail命令剪貼或合并（使用cat命令）。用戶需要使用who、缺稿w、users、last和ac來使用這兩個文件包含的信息。
who：who命令查詢utmp文件并報告當前登錄的每個用戶。Who的缺省輸出包括用戶名、終端類型、登錄日期及遠程主機。例如：who（回車）顯示
如果指明了wtmp文件名，則who命令查詢所有以前的紀錄。命令who /var/log/wtmp將報告自從wtmp文件創(chuàng)建或刪改以來的每一次登錄。
w：w命令查詢utmp文件并顯示當前系統(tǒng)中每個用戶和它所運行的進程信息。例如：w（回車）顯示：3:36pm up 1 day, 22:34, 6 users, load average: 0.23, 0.29, 0.27。
users：users用單獨的一行打印出當前登錄的用戶，每個顯示的用戶名對應一個登錄會話。如果一個用戶有不止一個登錄會話，那他的用戶名將顯示相同的次數(shù)。例如：users（回車）顯示：chyang lewis lewis ylou ynguo ynguo
last：last命令往回搜索wtmp來顯示自從文衡宏件之一次創(chuàng)建以來登錄過的用戶。例如：
ac：ac命令根據(jù)當前的/var/log/wtmp文件中的登錄進入和退出來報告用戶連結(jié)的時間（小時），如果不使用標志，則報告總的時間。例如：ac（回車）顯示：total 5177.47
lastlog：lastlog文件在每次有用戶登錄時被查詢?？梢允褂胠astlog命令來檢查某特定用戶上次登錄的時間，并格式化輸出上次登錄日 志/var/log/lastlog的內(nèi)容。它根據(jù)UID排序顯示登錄名、端口號（tty）和上次登錄時間。如果一個用戶從未登錄過，lastlog顯 示”**Never logged**。注意需要以root運行該命令，例如：
cat /var/log/*.log
如果日志在更新，如何實時查看 tail -f /var/log/messages
還可以使用 watch -d -n 1 cat /var/log/messages
-d表示高亮不同的地方，-n表示多少秒刷新一次慎游。
該指令，不會直接返回命令行，而是實時打印日志文件中新增加的內(nèi)容，這一特性，對于查看日志是非常有效的。如果想終止輸出，按 Ctrl+C 即可。
在Linux系統(tǒng)中，有三個主要的日志子系統(tǒng)：
連接時間日志–由多個程序執(zhí)行，把紀錄寫入到/var/log/wtmp和/var/run/utmp，login等程序更新wtmp和utmp文件，使系統(tǒng)管理員能夠跟蹤誰在何時登錄到系統(tǒng)。
進程統(tǒng)計–由系統(tǒng)內(nèi)核執(zhí)行。當一個進程終止時，為每個進程往進程統(tǒng)計文件（pacct或acct）中寫一個紀錄。進程統(tǒng)計的目的是為系統(tǒng)中的基本服務提供命令使用統(tǒng)計。
錯誤日志–由syslogd（8）執(zhí)行。各種系薯孝穗統(tǒng)守護進程、用戶程序和內(nèi)核通過syslog（3）向文件/var/log/messages報告值得注意的事件。另外有許多UNIX程序創(chuàng)建日志。像HTTP和FTP這樣提供網(wǎng)絡服務的服務器也保持詳細的日志。
常用的日志文件如下：
access-log紀錄HTTP/web的傳輸
acct/pacct紀錄用戶命令
aculog紀錄MODEM的活動
btmp紀數(shù)卜錄失敗的紀錄
lastlog 紀錄最近幾次成功登錄的事件和最后一次不成功的登錄
messages 從syslog中記錄信息（有的鏈接到syslog文件）系統(tǒng)啟動后的信息和錯誤日志，是Red Hat Linux中最常用的日志之一
sudolog紀錄使用sudo發(fā)出的命令
sulog紀錄使用su命令的使用
syslog 從syslog中記錄信息（通常鏈接到messages文件）
utmp紀錄當前登錄的每個用戶
wtmp一個用戶每次登錄進入和退出時間的永久紀錄
xferlog紀錄FTP會話
/var/log/secure與安全相關(guān)的日志信息
/var/log/maillog 與郵件相關(guān)的日志信息
/var/log/cron 與定時任務相關(guān)的日志信息
/var/log/spooler 與UUCP和news設(shè)備相關(guān)的日志信息
/var/log/boot.log 守護進程啟動和停止相關(guān)的日志消息
utmp、wtmp和lastlog日志文件是多數(shù)重用UNIX日志子系統(tǒng)的關(guān)鍵–保持用戶登錄進入和退出的紀錄。有關(guān)當前登錄用戶的信息記錄在文件utmp中；登錄進入和退出紀錄在文件wtmp中；最后一次登錄文件可以用lastlog命令察看。數(shù)據(jù)交換、關(guān)機和重起也記錄在wtmp文件中。所有的紀錄都包含時間戳。這些文件（lastlog通常不大）在具有大量用戶的系統(tǒng)中增長十分迅速。例如wtmp文件可以無限增長，除非定期截取。許多系統(tǒng)以一天或者一周為單位把wtmp配置成循環(huán)使用。它通常由cron運行的腳本來修改。這些腳本重新命名并循環(huán)使用wtmp文件。通常，wtmp在之一天結(jié)束后命名為wtmp.1；第二天后wtmp.1變?yōu)閣tmp.2等等，直到wtmp.7。
每次有一個用戶登錄時，login程序在文件lastlog中察看用戶的UID。如果找到了，則把用戶上次登錄、退出時間和主機名寫到標準輸出中，然后login程序在lastlog中紀錄新的登錄時間。在新的lastlog紀錄寫入后，utmp文件打開并插入用戶的utmp紀錄。該紀錄一直用到用戶登錄退出時刪除。utmp文件被各種命令文件使用，包括who、w、users和finger。
下一步，login程序打開文件wtmp附加用戶的utmp紀錄。當用戶登錄退出時，具有更新時間戳的同一utmp紀錄附加到文件中。wtmp文件被程序last和ac使用。
具體命令
wtmp和utmp文件都是二進制文件，他們不能被諸如tail命令剪貼或合并（使用cat命令）。用戶需要使用who、w、users、last和ac來使用這兩個文件包含的信息。
who：who命令查詢utmp文件并報告當前登錄的每個用戶。Who的缺省輸出包括用戶名、終端類型、登錄日期及遠程主機。例如：who（回車）顯示
chyang pts/0 Aug:06
ynguo pts/2 Aug:32
ynguo pts/3 Aug:55
lewis pts/4 Aug:35
ynguo pts/7 Aug:12
ylou pts/8 Aug:15
如果指明了wtmp文件名，則who命令查詢所有以前的紀錄。命令who /var/log/wtmp將報告自從wtmp文件創(chuàng)建或刪改以來的每一次登錄。
w：w命令查詢utmp文件并顯示當前系統(tǒng)中每個用戶和它所運行的進程信息。例如：w（回車）顯示：3:36pm up 1 day, 22:34, 6 users, load average: 0.23, 0.29, 0.27。
USER TTY FROM LOGIN@ IDLE JCPU PCPU WHAT
chyang pts/0 202.38.68.242 3:06pm 2:04 0.08s 0.04s -bash
ynguo pts/2 202.38.79.47 3:32pm 0.00s 0.14s 0.05 w
lewis pts/3 202.38.64.233 1:55pm 30:39 0.27s 0.22s -bash
lewis pts/4 202.38.64.233 1:35pm 6.00s 4.03s 0.01s sh /home/users/
ynguo pts/7 simba.nic.ustc.e 2:12pm 0.00s 0.47s 0.24s telnet mail
ylou pts/8 202.38.64.235 2:15pm 1:09m 0.10s 0.04s -bash
users：users用單獨的一行打印出當前登錄的用戶，每個顯示的用戶名對應一個登錄會話。如果一個用戶有不止一個登錄會話，那他的用戶名將顯示相同的次數(shù)。例如：users（回車）顯示：chyang lewis lewis ylou ynguo ynguo
last：last命令往回搜索wtmp來顯示自從文件之一次創(chuàng)建以來登錄過的用戶。例如：
chyang pts/9 202.38.68.242 Tue Aug 1 08::23 (02:49)
cfan pts/6 202.38.64.224 Tue Aug 1 08::48 (00:14)
chyang pts/4 202.38.68.242 Tue Aug 1 08::13 (03:40)
lewis pts/3 202.38.64.233 Tue Aug 1 08::09 (03:03)
lewis pts/2 202.38.64.233 Tue Aug 1 07::09 (03:12)
如果指明了用戶，那么last只報告該用戶的近期活動，例如：last ynguo（回車）顯示：
ynguo pts/4 simba.nic.ustc.e Fri Aug 4 16::20 (15:30)
ynguo pts/4 simba.nic.ustc.e Thu Aug 3 23::40 (04:44)
ynguo pts/11 simba.nic.ustc.e Thu Aug 3 20::02 (01:16)
ynguo pts/0 simba.nic.ustc.e Thu Aug 3 03::42 (02:25)
ynguo pts/0 simba.nic.ustc.e Wed Aug 2 01::16 1+02:12)
ynguo pts/0 simba.nic.ustc.e Wed Aug 2 00::54 (00:11)
ynguo pts/9 simba.nic.ustc.e Thu Aug 1 20::26 (00:55)
ac：ac命令根據(jù)當前的/var/log/wtmp文件中的登錄進入和退出來報告用戶連結(jié)的時間（小時），如果不使用標志，則報告總的時間。例如：ac（回車）顯示：total 5177.47
ac -d（回車）顯示每天的總的連結(jié)時間
Aug 12 total 261.87
Aug 13 total 351.39
Aug 14 total 396.09
Aug 15 total 462.63
Aug 16 total 270.45
Aug 17 total 104.29
Today total 179.00
ac -p （回車）顯示每個用戶的總的連接時間
ynguo 193.23
yucao 3.35
rong 133.40
hdai 10.52
zjzhu 52.87
zqzhou 13.14
liangliu 24.34
total 5178.22
lastlog：lastlog文件在每次有用戶登錄時被查詢?？梢允褂胠astlog命令來檢查某特定用戶上次登錄的時間，并格式化輸出上次登錄日志/var/log/lastlog的內(nèi)容。它根據(jù)UID排序顯示登錄名、端口號（tty）和上次登錄時間。如果一個用戶從未登錄過，lastlog顯示”**Never logged**。注意需要以root運行該命令，例如：
rong.38.64.Fri Aug 18 15:57:01 +
dbb**Never logged in**
xinchen**Never logged in**
pb **Never logged in**
xchen.38.64.Sun Aug 13 10:01:22 +
Linux日志文件在/var/log目錄下，可以通過命令查看日志文件。
1，cat messages可以查看某個日志文件。
2，要達到實時更新，可以通改尺過tail命令查看更新的數(shù)據(jù)，例如tail -f messages。
3，tail命令參數(shù)：
-f 循環(huán)讀取
-q 不顯示處理信息
-v 顯示詳細的處腔攜理信息
-c 顯示的伍殲伏字節(jié)數(shù)
-n 顯示行數(shù)
–pid=PID 與-f合用,表示在進程ID,PID死掉之后結(jié)束.
-q, –quiet, –silent 從不輸出給出文件名的首部
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當前名稱：「Linux環(huán)境下的日志打印教程：C語言篇」(c在linux上打印日志)
本文路徑：http://www.dlmjj.cn/article/cdjcies.html
