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Java基础 来源： 网络 编辑：小编 发布时间：2024-10-24 09:42:06 浏览量：30



在机器人调试过程中，日志系统和参数文件非常重要。这里提供一个简单魔板，实现日志写入、参数加载。包含：

1、一个可以通过程序把符号、数字等日志信息写入程序的模板。仅依赖C++11（或更高版本）。每次运行新建一个日志文件，拥有规律命名格式。可以自动删除一段时间之前所产生的文件。

2、一个可以通过程序读取、加载、修改不同类型的参数的模板，包括整型、浮点型、字符型、矩阵类型的参数。依赖于opencv。

日志相关

命名规则


命名规则通过 "log_ + 日期" 的格式 所以首先需要获取时间：

// 获取以s为单位的时间点，所对应的字符串std::string get_current_time_str(){ // 获取当前时间 std::chrono::system_clock::time_point now = std::chrono::system_clock::now(); // 将当前时间转换为 std::time_t 类型 std::time_t now_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); // 将 std::time_t 类型转换为可读的字符串 char buffer[100]; strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d-%H-%M-%S", std::localtime(&now_time)); return std::string(buffer);}
// 获取以ms为单位的时间点，所对应的字符串std::string get_current_time_str_ms(){ // 获取当前时间 std::chrono::system_clock::time_point now = std::chrono::system_clock::now(); // 将当前时间转换为 std::time_t 类型 std::time_t now_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); // 获取毫秒部分 std::chrono::milliseconds ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(now.time_since_epoch()) % 1000; // 将 std::time_t 类型转换为可读的字符串 char buffer[100]; strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d-%H-%M-%S", std::localtime(&now_time)); std::stringstream ss; ss << buffer << "." << std::setw(3) << std::setfill('0') << ms.count(); return ss.str();}

提取时间（用做日期比较）

在删除以前的文件时，我们需要从文件的命名规则里提取出时间，所以这里写一个函数用于将"%Y-%m-%d-%H-%M-%S"格式的字符串转为时间格式。

// 该函数的作用，是将"%Y-%m-%d-%H-%M-%S"格式的字符串转为时间格式std::tm parse_filename_date(const std::string& filename) { std::tm tm = {}; std::istringstream ss(filename); ss >> std::get_time(&tm, "%Y-%m-%d-%H-%M-%S"); return tm;}

遍历并删除文件（根据日期比较）


在删除以前的文件时，我们需要遍历文件夹内所有的文件名，并根据文件名后缀的日期比较，判断是否删除文件。这段代码里，通过std::chrono接口获取时间点，通过1entry = readdir(dir)) != NULL遍历文件夹，通过parse_filename_date获取文件后缀所对应的日期，通过std::remove删除文件。需要提前创建文件夹，否则会进入if (dir == NULL)判断。输入参数date_ago可以被设置为std::chrono::hours(24 * 10);表示10天， n小时：std::chrono::hours( n )、n分钟：std::chrono::minutes( n )、类似还有seconds，microseconds，nanoseconds

 void Traverse_delete_files(const std::string& filedir, std::chrono::system_clock::duration date_ago) {
 std::chrono::system_clock::time_point now = std::chrono::system_clock::now(); std::chrono::system_clock::time_point some_days_ago = now - date_ago;
 struct dirent* entry; DIR* dir = opendir(filedir.c_str()); if (dir == NULL) { std::cerr << "Error opening directory: " << filedir << "\n"; exit(0); }
 // 遍历filedir文件夹 while ((entry = readdir(dir)) != NULL) { // 得到每个文件名 std::string fname = entry->d_name; // 剔除对 "."、".."、文件名字符数少于5的文件 的操作 if (fname == "." || fname == ".." || fname.size()<5) continue; // 剔除对 文件名前四个字符不是"log_"的文件  std::string first_five_chars = fname.substr(0, 4);// .substr(0, 4)表示从第1个字符开始取4个字符 if(first_five_chars != "log_") continue;
 std::cout << "find log file name: " << fname << std::endl;
 // 取出 log_2023-06-06-21-03-00 的日期部分 std::string date_str = fname.substr(4);// .substr(4)表示取从第5个字符开始的所以字符
 // 将日期部分的字符，转为时间格式 std::tm file_date = parse_filename_date(date_str); std::chrono::system_clock::time_point file_timepoint = std::chrono::system_clock::from_time_t(std::mktime(&file_date));
 // 如果这个时间在some_days_ago之前，则删除这个文件 if (file_timepoint < some_days_ago) { // 注意fname只是文件名，还需要加上路径 std::string rmpath = filedir + fname; std::cout << "remove file: " << rmpath << std::endl;
 // 删除文件 std::remove(rmpath.c_str()); } } }

新建当前日志

把新建当前程序的日志文件的操作，放到对一段时间以前的日志文件删除操作之后。这里将log_ofs、mlog_mutex设置为函数外的变量，是希望可以在其它在程序外或者其它线程，进行日志写操作 首先进行了一个覆盖写操作，若文件存在则全部覆盖掉（清除），若文件不存在会新建一个。然后log_ofs被设置为追加写操作。需要提前创建文件夹，否则不会创建日志文件，会进入if (!log_ofs1.is_open())判断。

 std::ofstream log_ofs; std::mutex mlog_mutex; void set_newlog(const std::string& filedir) { std::string current_time_str = get_current_time_str(); std::string filename = filedir + "log_" + current_time_str;
 // 创建一个用于写入的 ofstream 对象，若文件不存在，会新建文件，std::ios::out表示覆盖写 std::ofstream log_ofs1(filename, java 日志基础知识 std::ios::out); // log_file1 << "System started" << std::endl; log_ofs1.close();
 // 重新打开文件，std::ios::app表示追加写 log_ofs.open(filename, std::ios::app); std::cout << "Set log to: " << filename << std::endl; }

日志内容写入

将日志信息写入log文件。通过流操作，可以像cout一样方便地写入，这里提供一个写入模板：

 // 一个写入模板，mlogFile_mutex与log_file可以被当做全局变量，在不同的地方对文件进行写入 // mlogFile_mutex保护文件在多线程使用的时候不被同时写入 float testnum = 128.128; std::unique_lock<std::mutex> lock(mlog_mutex); log_ofs << "testnum: " << testnum << " time: "<< get_current_time_str_ms() << std::endl; lock.unlock();

总体代码


根据以上的设计，总结代码如下：

// 日志文件写入、删除// g++ logtest.cpp -o test -std=c++11#include <iostream>#include <dirent.h>#include <fstream>#include <chrono>#include <sstream>#include <iomanip>#include <mutex>class MyLog{public: MyLog(const std::string& filedir, std::chrono::system_clock::duration date_ago){ mfiledir = filedir; // n小时：std::chrono::hours( n )，n分钟：std::chrono::minutes( n )，类似还有seconds，microseconds，nanoseconds mdate_ago = date_ago; };  ~MyLog(){ std::unique_lock<std::mutex> lock(mlog_mutex); mlog_ofs << "system end, log_ofs closed " << get_current_time_str_ms() << std::endl; lock.unlock(); mlog_ofs.close(); }; // 获取以s为单位的时间点，所对应的字符串 std::string get_current_time_str(){ // 获取当前时间 std::chrono::system_clock::time_point now = std::chrono::system_clock::now(); // 将当前时间转换为 std::time_t 类型 std::time_t now_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); // 将 std::time_t 类型转换为可读的字符串 char buffer[100]; strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d-%H-%M-%S", std::localtime(&now_time)); return std::string(buffer); } // 获取以ms为单位的时间点，所对应的字符串 std::string get_current_time_str_ms(){ // 获取当前时间 std::chrono::system_clock::time_point now = std::chrono::system_clock::now(); // 将当前时间转换为 std::time_t 类型 std::time_t now_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); // 获取毫秒部分 std::chrono::milliseconds ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(now.time_since_epoch()) % 1000; // 将 std::time_t 类型转换为可读的字符串 char buffer[100]; strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d-%H-%M-%S", std::localtime(&now_time)); std::stringstream ss; ss << buffer << "." << std::setw(3) << std::setfill('0') << ms.count(); return ss.str(); } // 该函数的作用，是将"%Y-%m-%d-%H-%M-%S"格式的字符串转为时间格式 std::tm parse_filename_date(const std::string& filename) { std::tm tm = {}; std::istringstream ss(filename); ss >> std::get_time(&tm, "%Y-%m-%d-%H-%M-%S"); return tm; } // 该函数的作用，遍历文件夹，并删除一段时间之前的日志文件 void Traverse_delete_files(const std::string& filedir, std::chrono::system_clock::duration date_ago) { std::chrono::system_clock::time_point now = std::chrono::system_clock::now(); std::chrono::system_clock::time_point some_days_ago = now - date_ago; struct dirent* entry; DIR* dir = opendir(filedir.c_str()); if (dir == NULL) { std::cerr << "Error opening directory: " << filedir << "\n"; exit(0); } // 遍历filedir文件夹 while ((entry = readdir(dir)) != NULL) { // 得到每个文件名 std::string fname = entry->d_name; // 剔除对 "."、".."、文件名字符数少于5的文件 的操作 if (fname == "." || fname == ".." || fname.size()<5) continue; // 剔除对 文件名前四个字符不是"log_"的文件  std::string first_five_chars = fname.substr(0, 4);// .substr(0, 4)表示从第1个字符开始取4个字符 if(first_five_chars != "log_") continue; std::cout << "find log file name: " << fname << std::endl; // 取出 log_2023-06-06-21-03-00 的日期部分 std::string date_str = fname.substr(4);// .substr(4)表示取从第5个字符开始的所以字符 // 将日期部分的字符，转为时间格式 std::tm file_date = parse_filename_date(date_str); std::chrono::system_clock::time_point file_timepoint = std::chrono::system_clock::from_time_t(std::mktime(&file_date)); // 如果这个时间在some_days_ago之前，则删除这个文件 if (file_timepoint < some_days_ago) { // 注意fname只是文件名，还需要加上路径 std::string rmpath = filedir + fname; std::cout << "remove file: " << rmpath << std::endl; // 删除文件 std::remove(rmpath.c_str()); } } } void Traverse_delete_files() { Traverse_delete_files(mfiledir, mdate_ago); } // 该函数的作用，新建当前程序日志文件 void set_newlog(const std::string& filedir) { std::string current_time_str = get_current_time_str(); std::string filename = filedir + "log_" + current_time_str; // 创建一个用于写入的 ofstream 对象，若文件不存在，会新建文件，std::ios::out表示覆盖写 std::ofstream log_ofs1(filename, std::ios::out); if (!log_ofs1.is_open()) { std::cerr << "log_ofs1: Failed to open the file." << std::endl; exit(0); } log_ofs1 << "System started" << std::endl; log_ofs1.close(); // 重新打开文件，std::ios::app表示追加写 mlog_ofs.open(filename, std::ios::app); std::cout << "Set log to: " << filename << std::endl; } void set_newlog() { set_newlog(mfiledir); } std::ofstream mlog_ofs; std::mutex mlog_mutex;private: std::string mfiledir; std::chrono::system_clock::duration mdate_ago;};int main(){ std::string path_log = "/home/john/Desktop/ctest/log/"; MyLog mylog(path_log, std::chrono::hours(24 * 10)); mylog.Traverse_delete_files(); mylog.set_newlog(); float testnum = 128.128; std::unique_lock<std::mutex> lock(mylog.mlog_mutex); mylog.mlog_ofs << "testnum: " << testnum << " time: " << mylog.get_current_time_str_ms() << std::endl; lock.unlock();  return 0;}

运行结果为：






















参数读取相关

参数读取，这里是读取yaml文件格式的参数，这里使用opencv的接口实现。也可以使用yaml-cpp工具库实现，但opencv的接口实现有一个好处是，可以读写矩阵格式。

参数文件创建与FileStorage初始化

先参数文件创建，我们可以直接新建一个yaml文件就好了。或者或者我们可以使用写操作，在没有这个参数文件的时候，程序会新建一个参数文件，前提是它的文件夹存在，记得fs.release();。注意opencv里，参数文件的前两行需要有：

%YAML:1.0---

FileStorage初始化的操作如下：

 string configPath = "/home/john/Desktop/ctest/test.yaml"; /* 初始化 */ FileStorage fs; // FileStorage fs(configPath, FileStorage::READ);
 / 覆盖写操作 / fs.open(configPath, FileStorage::WRITE);// 覆盖写，此步会清空 yaml 文件 if(!fs.isOpened()){ cerr << "fs.isOpened() return false at FileStorage::WRITE! FAIL" << endl;  return 1;  } /* 追加写操作 / fs.open(configPath, FileStorage::APPEND);// 追加写，此步是在 yaml 文件末尾追加，不会清空文件 if(!fs.isOpened()){ cerr << "fs.isOpened() return false at FileStorage::APPEND! FAIL" << endl;  return 1;  } /* 读取操作 / fs.open(configPath, FileStorage::READ); if(!fs.isOpened()){ cerr << "fs.isOpened() return false at FileStorage::READ! FAIL" << endl;  return 1;  }.................. fs.release();

参数读写格式

FileStorage使用上与流操作类似。FileStorage支持int、float、bool等普通变量类型的读写，还支持vector、map、matrix格式的读写。

对于普通变量的读写

 // 写 fs << "a_int_value" << 10; fs << "b_float_value" << 11.0; fs << "c_string_value" << " Valar Morghulis \r\n Valar Dohaeris"; ...... ...... ...... // 读 int a; float b; string c; fs["a_int_value"] >> a; fs["b_float_value"] >> b; fs["c_string_value"] >> c;  cout << "\na_int_value: " << a << endl; cout << "\nb_float_value: " << b << endl; cout << "\nc_string_value: \n" << c << endl;

写入内容在yaml文件里显示为

读出内容在终端显示为

vector的读写

 // 写fs << "e_vector_value" <<"[" << "One" << "Two" << "Three" << "]";  ...... ...... ...... // 读 vector<string> e; FileNode n = fs["e_vector_value"];// 从序列中读取vector if (n.type() != FileNode::SEQ){ cerr << "e_vector_value is not a sequence! FAIL" << endl;  return 1;  } n >> e;  cout << "\ne_vector_value (size: " << e.size() << "): " << endl; for (vector<string>::iterator it = e.begin(); it != e.end(); ++it){ cout << " " << *it << endl; }

写入内容在yaml文件里显示为

读出内容在终端显示为

map的读写

 // 写 fs << "f_map_value" << "{" << "One" << 1 << "Two" << 2 << "}"; ...... ...... ...... // 读 FileNode n = fs["e_vector_value"];// 从序列中读取vector if (n.type() != FileNode::SEQ){ cerr << "e_vector_value is not a sequence! FAIL" << endl;  return 1;  } n >> e;  cout << "\nf_map_value (size: " << f.size() << "): " << endl; for(std::map<string, int>::iterator it = f.begin();it != f.end();it++){ std::cout << " " << it->first << ": " << it->second << endl; }

写入内容在yaml文件里显示为

读出内容在终端显示为

matrix的读写

一般我们矩阵操作使用eigen，opencv的矩阵格式是mat，opencv提供了cv2eigen()函数，把mat类型转为eigen类型。若报错：fatal error: unsupported/Eigen/CXX11/Tensor: No such file or directory 在cmake里添加：add_definitions(-DOPENCV_DISABLE_EIGEN_TENSOR_SUPPORT)

 // 写 fs << "d_matrix_value" << (cv::Mat_<int>(3, 3) << 12, 22, 90,  12, 22, 90, 12, 22, 90); Eigen::Matrix3i matrix_d;  cv2eigen(d, matrix_d); ...... ...... ...... // 读 fs["d_matrix_value"] >> d;  cout << "\nd_matrix_value: \n" << matrix_d << endl; }

写入内容在yaml文件里显示为

读出内容在终端显示为

一个示例模板

程序：

#include <iostream>#include <Eigen/Dense>#include <Eigen/Core>#include <opencv2/opencv.hpp>#include <opencv2/core/eigen.hpp>using namespace std;using namespace cv;int main(int argc, char argv) {  string configPath = "/home/john/Desktop/ctest/test.yaml"; /* 初始化 */ FileStorage fs; // FileStorage fs(configPath, FileStorage::READ);  / 覆盖写操作 / fs.open(configPath, FileStorage::WRITE);// 覆盖写，此步会清空 yaml 文件 if(!fs.isOpened()){ cerr << "fs.isOpened() return false at FileStorage::WRITE! FAIL" << endl;  return 1;  }  fs << "a_int_value" << 10; fs << "b_float_value" << 11.0; fs << "c_string_value" << " Valar Morghulis \r\n Valar Dohaeris";  fs << "d_matrix_value" << (cv::Mat_<int>(3, 3) << 12, 22, 90,  12, 22, 90, 12, 22, 90); fs << "e_vector_value" <<"[" << "One" << "Two" << "Three" << "]";  fs << "f_map_value" << "{" << "One" << 1 << "Two" << 2 << "}"; fs.release(); /* 读取操作 / fs.open(configPath, FileStorage::READ); if(!fs.isOpened()){ cerr << "fs.isOpened() return false at FileStorage::READ! FAIL" << endl;  return 1;  } int a; float b; string c; cv::Mat d; vector<string> e; map<string, int> f; // 读取普通类型 fs["a_int_value"] >> a; fs["b_float_value"] >> b; fs["c_string_value"] >> c; fs["d_matrix_value"] >> d; Eigen::Matrix3i matrix_d;  cv2eigen(d, matrix_d); { FileNode n = fs["e_vector_value"];// 从序列中读取vector if (n.type() != FileNode::SEQ){ cerr << "e_vector_value is not a sequence! FAIL" << endl;  return 1;  } n >> e; } { FileNode n = fs["f_map_value"];// 从序列中读取map if (n.type() != FileNode::MAP){ cerr << "f_map_value is not a MAP! FAIL" << endl;  return 1;  } n["Two"] >> f["Two"];// f["Two"] = (int)(n["Two"]); n["One"] >> f["One"];// f["One"] = (int)(n["One"]); } cout << "\na_int_value: " << a << endl; cout << "\nb_float_value: " << b << endl; cout << "\nc_string_value: \n" << c << endl; cout << "\nd_matrix_value: \n" << matrix_d << endl;  cout << "\ne_vector_value (size: " << e.size() << "): " << endl; for (vector<string>::iterator it = e.begin(); it != e.end(); ++it){ cout << " " << *it << endl; } cout << "\nf_map_value (size: " << f.size() << "): " << endl; for(std::map<string, int>::iterator it = f.begin();it != f.end();it++){ std::cout << " " << it->first << ": " << it->second << endl; } fs.release(); /* 追加写操作 / fs.open(configPath, FileStorage::APPEND);// 追加写，此步是在 yaml 文件末尾追加，不会清空文件 if(!fs.isOpened()){ cerr << "fs.isOpened() return false at FileStorage::APPEND! FAIL" << endl;  return 1;  } time_t rawtime; time(&rawtime);  fs << "time" << asctime(localtime(&rawtime)); fs.release(); return 0;}

cmake文件：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)project(test)


set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "-O3 -std=c++11")set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE "-O3 -std=c++11")
add_definitions(-DOPENCV_DISABLE_EIGEN_TENSOR_SUPPORT)
find_package(Eigen3 3.1.0 REQUIRED)find_package(OpenCV 4 REQUIRED)MESSAGE("OPENCV VERSION:")MESSAGE(${OpenCV_VERSION})


set(LIBS  ${EIGEN3_LIBS} ${OpenCV_LIBS} 
)
 add_executable(test  https://mp.weixin..com/logtest.cpp  )
target_link_libraries(test ${LIBS})

结果：

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