前言
????? 一般來說,初學編程者所寫的第一個程序,就是使用printf打印“Hello world”。其實printf的功效遠不只這些,在程序調試方面,printf也有非常大的用處。?
????? “蝸蝸”在接觸Linux driver開發之前,學習過桌面程序開發(如Turbo C、Visual C等),也從事了一段時間的嵌入式軟件開發。這些開發有一個共同點,對調試工具非常依賴,如桌面程序的Debugger(調試器)、嵌入式開發的仿真器(JTAG等)。還依稀記得,剛工作時,為了插空使用仿真器,不得不趁周末別人不工作時加班使用。直到后來從事Linux driver開發、見識到了printk的魅力之后,多年來,就再也沒有使用過仿真器或者調試器了。?
????? 下面我就總結一下使用日志打印輔助debug的心得。?
日志打印的注意事項
????? 在編寫程序后,我們可以隨手在需要的地方加入打印信息,同時需要考慮如下事項:
????? 1. 日志輸出是有代價的,特別是在嵌入式系統,或者對執行時序要求較高的應用場景。因此
????????? a) 只有在需要的地方加入,不能濫用
????????? b) 一定要有一個全局的開關,在不需要或者產品發布的時候,關閉輸出,或者降低日志輸出的頻率
????? 2. 日志輸出需要有優先級控制,例如:發生錯誤時的日志優先級最高,一般都要輸出;一些重要的提示,優先級中等,可能會在debug版的軟件中打開;一些不重要的提示,可能只會在需要的時候(例如跟蹤bug)打開
????? 3. 不要直接使用printf(或者printk)。日志輸出的目標是多樣的,例如通過printf輸出到屏幕、通過串口輸出到串口調試助手、通過文件操作寫入到文件等等。要通過重定義的方式,將所有的日志輸出指令定義到合適的輸出路徑,當需要修改輸出路徑的時候,只要修改重定義的部分即可。否則需要在整個代碼中修改,就麻煩了
????? 4. 最好為每個軟件模塊提供單獨的日志輸出開關,以增加調試的靈活性
????? 5. 很多時候,日志輸出語句,可以部分代替代碼注釋的功能
?
日志打印的實現
????? 結合上面的注意事項,我們可以按照如下步驟實現一個小型的日志輸出系統。
????? Step1. 新建debug.h(如果只是在PC上使用printf,則只需要一個頭文件即可。如果有需要文件或者串口操作,可以在這個基礎上增加debug.c,這里暫時不再描述)
????? Step2. 定義一個宏開關,用于控制日志輸出的開關
/*
* debug control, you can switch on (delete 'x' suffix)
* to enable log output and assert mechanism
*/
#define CONFIG_ENABLE_DEBUG
????? Step3. 定義ERR、INFO、DEBUG三個日志級別
/*
* debug level,
* if is DEBUG_LEVEL_DISABLE, no log is allowed output,
* if is DEBUG_LEVEL_ERR, only ERR is allowed output,
* if is DEBUG_LEVEL_INFO, ERR and INFO are allowed output,
* if is DEBUG_LEVEL_DEBUG, all log are allowed output,
*/
enum debug_level {
DEBUG_LEVEL_DISABLE = 0,
DEBUG_LEVEL_ERR,
DEBUG_LEVEL_INFO,
DEBUG_LEVEL_DEBUG
};
????? Step4. 如果使用系統的printf,需要包含stdio.h,并將printf重定義為PRINT(無論是Windows還是Linux,皆是如此,如果是嵌入式平臺,可以自定義PRINT接口)
/* it can be change to others, such as file operations */
#include
#define PRINT printf
????? Step5. 定義一個宏,用于定義日志輸出級別
/*
* the macro to set debug level, you should call it
* once in the files you need use debug system
*/
#define DEBUG_SET_LEVEL(x) static int debug = x
需要在每一個需要日志輸出的C文件中調用,如下:
/*
* define the debug level of this file,
* please see 'debug.h' for detail info
*/
DEBUG_SET_LEVEL(DEBUG_LEVEL_ERR);
?
????? Step6. 定義ASSERT、ERR、INFO、DEBUG等宏?
#define ASSERT() \
do { \
PRINT("ASSERT: %s %s %d", \
__FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); \
while (1); \
} while (0)
#define ERR(...) \
do { \
if (debug >= DEBUG_LEVEL_ERR) { \
PRINT(__VA_ARGS__); \
} \
} while (0)
…
????? Step7. 在需要日志輸出的C文件中,包含debug.h,并定義所需的日志級別。就可以在需要的時候輸出日志信息了
debug_test.c
-----------------------------------------------------
#include "debug.h"
/*
* define the debug level of this file,
* please see 'debug.h' for detail info
*/
DEBUG_SET_LEVEL(DEBUG_LEVEL_ERR);
int main(void) {
ERR("This is a error message\n");
INFO("This is a info message\n");
DEBUG("This is a debug message\n");
ASSERT();
return 0;
}
????? Step8. 可以根據需要,修改容許輸出的日志級別
?
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