c++ - 将线程安全添加到简单的日志记录功能？

Question

根据我的阅读，standard output streams are generally not thread safe .我有一个 C++ 应用程序(基于 Windows，使用 Visual Studio 2005)，它具有非常简单的日志记录功能:

void logText(string text)
{
    if(g_OutputLogEnabled && g_OutputLog.is_open())
    {
        string logDate = getDateStamp("%Y-%m-%d %H:%M:%S");
        g_OutputLog << "[" << logDate << "]: " << text << endl;
    }

    cout << text << endl; // Also echo on stdout
}

在这个例子中，g_OutputLog 是一个 ofstream 而 g_OutputLogEnabled 是一个 bool 值。

我一直在我的主应用程序中使用这个小函数没有问题，但我现在想将它的使用扩展到一些子线程。这些线程确实工作并在工作完成时异步打印数据。

问题:如何向该例程添加简单的行级线程安全？我真正关心的是输入的每一行在我的日志中都保持完整。在这种情况下，性能不是问题，但(一如既往)越快越好。

我知道我可以使用第三方日志包，但我想自己做，这样我就可以了解它是如何工作的。我的多线程知识达不到应有的水平，我正在努力提高这一点。

我听说过 critical sections 这个词，而且我有点了解互斥量和信号量，但在这种情况下我会使用哪个？有干净、简单的解决方案吗？在此先感谢您的任何建议。

Answer 1

使用作用域锁，例如:

void logText(string text)
{
    if(g_OutputLogEnabled && g_OutputLog.is_open())
    {
        string logDate = getDateStamp("%Y-%m-%d %H:%M:%S");

        boost::scoped_lock (g_log_mutex);  //lock
        g_OutputLog << "[" << logDate << "]: " << text << endl;

    } //mutex is released automatically here
    
    boost::scoped_lock (g_cout_log_mutex); //lock on different mutex!
    cout << text << endl; // Also echo on stdout
}

或者您可以使用 std::unique_lock如果你的编译器支持这个。

---

如果您不能使用 Boost 并且没有 std::unique_lock，您将如何实现 scoped_lock？

首先定义mutex类:

#include <Windows.h>

class mutex : private CRITICAL_SECTION  //inherit privately!
{
public:
     mutex() 
     {
        ::InitializeCriticalSection(this);
     }
     ~mutex() 
     {
        ::DeleteCriticalSection(this);
     }
private:

     friend class scoped_lock;  //make scoped_lock a friend of mutex

     //disable copy-semantic 
     mutex(mutex const &);           //do not define it!
     void operator=(mutex const &);  //do not define it!

     void lock() 
     {
        ::EnterCriticalSection(this);
     }
     void unlock() 
     {
        ::LeaveCriticalSection(this);
     }
};

然后将scoped_lock定义为:

class scoped_lock
{
      mutex & m_mutex;
  public:
      scoped_lock(mutex & m) : m_mutex(m) 
      {
          m_mutex.lock();
      }
      ~scoped_lock()
      {
          m_mutex.unlock();
      }
};

现在您可以使用它们了。