安全日志写入需全局单例std::ofstream以app模式打开，用mutex保护多线程写入，预拼接日志字符串，嵌入裁剪后的__file__和__line__，并实现带锁的文件大小轮转。
怎么用 std::ofstream 安全地写日志到文件
直接用 std::ofstream 每次打开文件追加写，看似简单，但容易在多线程或频繁调用时出问题：文件句柄没关、写入中断导致日志丢失、并发写乱序。安全做法是全局只持有一个 std::ofstream 实例，并用 std::ios::app 模式打开，且每次写完不手动 close()（避免重复打开开销）。
关键点：
- 初始化时用
std::ofstream m_file{"app.log", std::ios::out | std::ios::app}，确保追加且不截断 - 写入前检查
m_file.is_open()和m_file.good()，失败时记录到 stderr 或跳过（别 crash） - 每条日志末尾必须带
n，否则缓冲区可能不刷新；若需实时可见，可调用m_file.flush()，但注意性能损耗 - 不要在析构里 close——程序退出时 OS 会回收，强行 close 可能和静态对象析构顺序冲突
如何避免多线程下日志错乱
多个线程同时调用 operator 写同一个 <code>std::ofstream，会导致输出碎片化（比如 “INFO[10:23]” 和 “User login” 被拆成两行中间插进别的日志）。最轻量解法是加一层 std::mutex 保护写操作。
实操建议：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
- 定义一个全局
std::mutex g_log_mutex，所有日志写入前先g_log_mutex.lock()（或用std::lock_guard自动管理） - 避免在锁内做耗时操作（如格式化时间字符串），先在锁外拼好完整日志字符串，再进锁写入
- 不用
std::Stringstream在锁内反复构造——提前分配好std::string缓冲，用std::to_string+ 字符串拼接更可控 - 如果对性能极度敏感，可考虑无锁环形缓冲 + 单独日志线程消费，但小项目没必要
__FILE__ 和 __LINE__ 怎么嵌入日志内容
编译器内置宏 __FILE__ 是 const char*，__LINE__ 是 int，直接塞进日志流会输出地址或数字，但你想看到的是 “main.cpp:42” 这种可读路径。需要预处理拼接，且注意 __FILE__ 返回的是绝对路径，通常要裁剪。
推荐做法：
- 写个辅助函数
const char* basename(const char* path)，从最后一个/或后截取文件名 - 用宏封装日志调用，例如：
#define LOG_INFO(msg) do { auto now = std::chrono::system_clock::now(); auto time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); std::string tstr = std::put_time(std::localtime(&time_t), "%H:%M:%S"); std::string full_msg = "[" + tstr + "] INFO [" + basename(__FILE__) + ":" + std::to_string(__LINE__) + "] " + msg; log_write(full_msg.c_str()); } while(0) - 宏里不要用
std::endl（会 flush），统一用"n"结尾 - 避免宏里调用复杂函数（如
std::put_time）——它可能抛异常，而宏上下文难捕获
日志文件太大了怎么自动轮转
不处理的话日志会无限增长。简易轮转不需要第三方库，核心逻辑是：每次写入前检查当前文件大小，超阈值就关闭当前文件，重命名为 app.log.1，已有 .1 的先挪成 .2，最多保留 N 份。
注意点：
- 轮转必须在加锁后执行（防止两个线程同时触发 rename）
- 用
std::Filesystem::file_size()（c++17）获取大小，比fstat更跨平台 - rename 前先
m_file.close()，再 rename，最后用原名重新 open（仍用app模式） - 删除旧日志用
std::filesystem::remove()，别用system("rm")—— 不安全且不可移植 - 轮转失败（如磁盘满）不能让日志功能瘫痪，应降级为继续写原文件并报错到 stderr
实际最难的不是写进去，是保证「写进去的内容一定落盘、顺序不错、崩溃不丢、查的时候不翻十份文件」——这些细节都在上面几条里埋着了。