异步打印日志类的实现

需求：实现一个类，要求这个类能实现日志的异步打印，打印信息包含时间，文件名，行号，进程号以及用户的打印信息。

这个需求里面的技术点。
1.异步的实现，肯定需要利用到线程？怎么保证线程同步？
2.文件名行号的获取？
3.怎么实现类似于printf的格式化输出的效果？

第一个问题：实现异步写日志
利用stl标准库里面的std::thread，结合std::mutex（共享锁）和std::condition_variable（条件变量）来实现。
另外这个类里面需要定义一个list类，list于vector类似，但是实现是基于双向链表的。在工作线程中，我们只需要将需要打印的string类加入到类Log的list链表内，同时notify_one()唤醒一次工作线程即可（该函数与notify_all()功能类似，都是用来唤醒线程）,这里唤醒一次，处理一次队列里面的内容，然后线程休眠，阻塞在wait处。

多线程相关建议使用C++11的stl标准库。
对应的类是std::thread类，构造方法是std::thread(function,arg…);
相关的辅助类方法有
std::thread.join() //等待thread执行，再返回调用线程执行
std::thread.detatch() //线程分离
std::thread.joinable() //判断线程是否可以join
std::thread.get_id() //获取线程id
yield(); //当前线程放弃执行

在多线程调用时，需要用到锁。比如对类中的待打印队列进行操作时，如果不加锁，就很可能出现多个线程同时对类的打印队列进行操作。
最初始的mutex锁使用方法比较简单，如下

mutex m;
void func()
{
	m.lock();
	//do something
	m.unlock();
}

以前的这种形式在很多时候容易出现忘记解锁的情况，导致出现死锁。
所以新的版本又出现了lock_guard，这个可以不用用户手动解锁，构造一个类，在出作用域的时候会直接调用析构函数帮用户解锁，避免出现死锁的情况。

mutex m;
void func()
{
	std::lock_guard<mutex > mylock(m); //这里在构造的时候就已经上锁了
	//dosomething
	//函数结束时自动调用mylock的析构函数释放锁
}

lock_guard也可以通过传入两个参数来手动上锁，另外声明的lock_guard是不能手动加锁解锁的。
后面又引入了一个新的类unique_lock，他是lock_guard的升级版，用法更加丰富，可以通过构造参数来控制是否可以手动控制加解锁。像前两种锁都是直接先加锁操作，然后解锁，但是如果一直获取不到锁，程序就会一直阻塞。unique_lock提供了try_to_lock构造方法，传入该构造参数时会尝试获取一次锁（加锁），然后用户可以通过owns_lock方法判断是否获取到了锁。

void func()
{
	unique_lock<mutex> g2(m,try_to_lock);//尝试加锁一次，但如果没有锁定成功，会立即返回，不会阻塞在那里，且不会再次尝试锁操作。
    if(g2.owns_lock){//锁成功
		//do something
    }else{//锁失败则执行这段语句
        //do something
    }
}

另外还有一个比较重要的是condition_variable（条件变量），条件变量不是用来管理锁的，而是在获取锁之前对条件判断，看是否满足条件，不满足则不去尝试获取锁。调用wait函数时，需要保证wait传递的锁可以获取，并且条件被触发（即有地方调用了notify_all或者notify_one），通过下面的实验可以验证，单有notify是没办法让wait停止阻塞的。

void func1()
{
	unique_lock<mutex> lock_guard(writelock);
	my_variable.wait(lock_guard);
	std::cout << "func1" << std::endl;
}
void func2()
{
	writelock.lock();
	//unique_lock<mutex> lock_guard(writelock);
	std::cout << "func2" << std::endl;
	my_variable.notify_all();
	std::cout << "notify_all excute, then sleep!" << std::endl;
	Sleep(3000);
	writelock.unlock();
}

可以看到起了两个线程之后，func2在notify之后线程1没有立即被唤醒，二十在退出时unlock锁之后线程1才被唤醒。**也就是说wait调用时会有几个动作，如果条件不满足，释放锁，直到获取到条件变量后，就会尝试加锁，如果加锁成功，继续执行，否则阻塞。**所以看到notify的实现，可以在调用LOG函数的地方notify_one()一次。

上面的这段理解好像有问题
参考

实现文件名、行号的获取
系统有两个宏，这两个宏能够获取到输出的文明名和行号

__FILE__  // 文件名
__LINE__  // 行号
__FUNCTION__ // 函数名

实现格式化输出的效果
类似于printf，怎么实现多参数输入？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
char *make_message(const char *fmt, ...) 
{
    /* 初始时假设我们只需要不超过100字节大小的空间 */
    int n, size = 100;
    char *p;
    va_list ap;
    if ( (p = (char *) malloc(size*sizeof(char))) == NULL)
    return NULL;
    while (1) 
    {
        /* 尝试在申请的空间中进行打印操作 */
        va_start(ap, fmt);
        n = vsnprintf (p, size, fmt, ap);
        va_end(ap);
        /* 如果vsnprintf调用成功，返回该字符串 */
        if (n > -1 && n < size)
        return p;
        /* vsnprintf调用失败(n<0)，或者p的空间不足够容纳size大小的字符串(n>=size)，尝试申请更大的空间*/
        size *= 2; /* 两倍原来大小的空间 */
        if ((p = (char *)realloc(p, size*sizeof(char))) == NULL)
        return NULL;
    }
}

关于int _vsnprintf(char* str, size_t size, const char* format, va_list ap) //这是该函数的函数声明
1.char *str [out],把生成的格式化的字符串存放在这里.
2.size_t size [in], str可接受的最大字符数 [1] (非字节数，UNICODE一个字符两个字节),防止产生数组越界.
3.const char *format [in], 指定输出格式的字符串，它决定了你需要提供的可变参数的类型、个数和顺序。
4.va_list ap [in], va_list变量. va:variable-argument:可变参数

以上是日志打印类的一些前期的准备工作，至于后期如果系统的日志打印需要优化时，再去考虑实际的场景。