编辑本项目由 岩禾溪 原创
项目实战+新特性用法介绍
开源代码+博客解析+视频讲解
GitHub+CSDN+BiliBili同步更新，三个平台同名【岩禾溪】
视频讲解和代码链接在文章末尾，你的关注是我更新的最大动力
项目环境
本项目采用C++20开发 精简Muduo网络库
Build Tool:Xmake
archlinux-2023.09.01-x86_64
gcc version 13.2.1 20230801 (GCC)
xmake
构建工具简介 xmake 是一个灵活且功能强大的构建工具，支持多种编程语言，特别适用于 C/C++ 项目。
xmake.lua 配置文件
target("cpp")
set_kind("binary")
add_files("*.ixx","*cpp")
set_languages("c++20")
xmake.lua 是 xmake 的配置文件，在这里定义了项目的构建规则和参数。 项目构建规则
target("cpp")：定义项目名称。 set_kind("binary")：指定构建生成的是可执行文件。 add_files(".ixx", "cpp")：添加项目源文件。 set_languages("c++20")：设置使用 C++20 标准编译代码。 C++20 支持
通过 set_languages("c++20")，我们启用了 C++20 标准的支持，使得项目可以利用最新的 C++ 特性。 简洁高效的构建
xmake 简化了构建流程，使得项目的构建过程更加简洁高效。
nocopyable
export module nocopyable;
export class nocopyable{
public:
nocopyable(const nocopyable&) = delete;
nocopyable& operator=(const nocopyable&) = delete;
protected:
nocopyable() = default;
~nocopyable() = default;
};-
模块定义：
使用export module nocopyable;定义了一个名为nocopyable的 C++20 模块。 -
禁止复制：
nocopyable类中的nocopyable(const nocopyable&) = delete;和nocopyable& operator=(const nocopyable&) = delete;阻止了对象的复制和赋值。通过删除拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，该类确保不会被复制创建或赋值。 -
受保护的构造函数和析构函数：
构造函数和析构函数声明为protected，这意味着它们只能被该类及其派生类内部访问。这使得该类可以被继承，但不允许直接创建类的对象或对其进行复制。
该 nocopyable 模块是一种常见的技术，用于设计不希望被复制或赋值的类，例如单例模式的类或管理资源的类。
Logger
Logger.cpp
import Logger;
import Timestamp;
import <iostream>;
import <format>;
// 获取日志唯一的实例对象
Logger &Logger::instance()
{
static Logger logger;
return logger;
}
// 设置日志级别
void Logger::setLogLevel(LogLevel level)
{
logLevel_ = level;
}
template <typename... Args>
requires(std::convertible_to<Args, std::string> && ...)
void Logger::log(LogLevel level,
const std::string &format,
Args &&...args)
{
// 设置日志级别
setLogLevel(level);
// 构建日志消息可以无所谓，不能无所获
std::string message = std::format("[{}] {} : {}", level, Timestamp::now().toString(), std::format(format, std::forward<Args>(args)...));
// 打印日志消息到控制台
std::cout << message << std::endl;
}
这段代码展示了一个简单的日志记录器 Logger 的部分实现，利用模块化方式组织。这个模块包含了日志记录的实例获取、日志级别设置和日志记录功能。
-
模块导入：
import Logger;语句导入了Logger模块 -
获取日志实例对象：
Logger::instance()函数返回唯一的日志实例。 -
设置日志级别：
Logger::setLogLevel(LogLevel level)函数用于设置日志级别。 -
日志记录功能：
Logger::log()函数实现了日志记录的功能，根据传入的日志级别和格式进行记录。
Logger.ixx
export module Logger;
import <string>;
import nocopyable;
import <concepts>;
export class Logger : public nocopyable
{
public:
enum class LogLevel
{
INFO, // 普通信息
ERROR, // 错误信息
FATAL, // core信息
DEBUG, // 调试信息
};
static Logger &instance();
void setLogLevel(LogLevel level);
template <typename... Args>
requires(std::convertible_to<Args, std::string> && ...)
void log(LogLevel level, const std::string &format, Args &&...args);
private:
LogLevel logLevel_ = LogLevel::INFO;
};
-
模块化定义：
通过export module Logger;定义了一个名为Logger的 C++20 模块，但前面的module;是无效的。 -
模块导入：
import <string>;和import nocopyable;语句导入了相应的模块和头文件。 -
日志记录器类：
Logger类是一个日志记录器类，继承了nocopyable，表明该类不可被复制。 -
日志级别定义：
enum class LogLevel定义了几个日志级别：INFO、ERROR、FATAL、DEBUG。 -
获取日志实例和设置日志级别：
instance()函数用于获取日志唯一的实例对象。setLogLevel()函数用于设置日志级别。 -
日志记录功能：
log()函数实现了根据传入的日志级别、格式和参数进行日志记录的功能。
template <typename... Args>
requires(std::convertible_to<Args, std::string> && ...)
void log(LogLevel level, const std::string &format, Args &&...args);在这段代码中，使用了C++20中的模板约束（template constraints）特性。模板约束允许你对模板参数进行更精细的限制，以确保模板参数满足特定的条件。在你提供的函数签名中，使用了 requires 关键字并结合了 std::convertible_to 的概念约束（concept constraint）。
让我们来解释这个函数签名中的不同部分：
-
template <typename... Args>：这声明了一个模板函数，它接受零个或多个模板参数，并将它们命名为Args。 -
requires：这是C++20中的关键字，用于引入模板约束。它后面紧跟着模板约束表达式，用于对模板参数进行约束。 -
(std::convertible_to<Args, std::string> && ...)：这是模板约束表达式的一部分。std::convertible_to是C++20中的概念（concept），用于检查类型是否可以转换为另一种类型。在这里，std::convertible_to<Args, std::string>检查模板参数Args是否可以隐式转换为std::string类型。&& ...是展开运算符，表示对参数包中的每个元素应用这个概念。
因此，这个模板函数 log 只允许接受满足以下条件的参数：
-
模板参数
Args的每个类型必须能够隐式转换为std::string类型。
这样的约束可以确保在调用 log 函数时，传递的参数能够隐式转换为 std::string，这符合函数签名中 format 参数为 const std::string & 类型的要求。
Timestamp
Timestamp.ixx
export module Timestamp;
export import <string>;
// 时间类
export class Timestamp
{
public:
Timestamp();
explicit Timestamp(int64_t microSecondsSinceEpoch);
static Timestamp now();
std::string toString() const;
private:
int64_t microSecondsSinceEpoch_;
};-
模块化定义：
通过export module Timestamp;定义了一个名为Timestamp的 C++20 模块，但前面的module;是无效的，应该指定模块的名称。 -
头文件包含：
#include <cstdint>和#include <string>：这些是标准头文件，可能用于定义时间类所需的类型和字符串处理。 -
时间类定义：
Timestamp-
类定义了一个时间类，封装了一些关于时间处理的功能：
-
std::string toString() const返回时间的字符串表示形式。 -
静态函数
static Timestamp now()用于获取当前时间； -
参数构造函数
explicit Timestamp(int64_t microSecondsSinceEpoch)； -
默认构造函数
Timestamp()；
-
Timestamp.cpp
import Timestamp;
import <ctime>;
Timestamp::Timestamp() : microSecondsSinceEpoch_(0) {}
Timestamp::Timestamp(int64_t microSecondsSinceEpoch) : microSecondsSinceEpoch_(microSecondsSinceEpoch) {}
Timestamp Timestamp::now()
{
return Timestamp(time(nullptr));
}
std::string Timestamp::toString() const
{
char buf[128] = {0};
time_t timeValue = static_cast<time_t>(microSecondsSinceEpoch_ / 1000000);
std::tm result;
if (localtime_r(&timeValue, &result) != nullptr)
{
snprintf(buf, 128, "%4d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d",
result.tm_year + 1900,
result.tm_mon + 1,
result.tm_mday,
result.tm_hour,
result.tm_min,
result.tm_sec);
}
return buf;
}
-
函数定义：
实现了-
Timestamp
类中声明的函数：
-
std::string Timestamp::toString() const返回时间的字符串表示形式。 -
静态函数
Timestamp Timestamp::now()用于获取当前时间； -
参数构造函数
Timestamp::Timestamp(int64_t microSecondsSinceEpoch)； -
默认构造函数
Timestamp::Timestamp()；
-
-
时间格式化：
Timestamp::toString()函数将时间戳格式化为字符串形式，使用localtime_r和snprintf函数进行格式化。这段代码是一个Timestamp类中的成员函数toString()的实现，它用于将时间戳转换为字符串表示形式。在这个函数中：-
修改返回类型为
std::string，可以确保时间戳的字符串副本被正确地返回，而不是指向局部数组的悬挂指针。 -
char buf[128]：定义了一个大小为 128 的字符数组buf，用于存储格式化后的时间戳字符串。 time_t timeValue = static_cast<time_t>(microSecondsSinceEpoch_ / 1000000)：将类成员变量microSecondsSinceEpoch_转换为秒级的时间戳，存储在timeValue中。std::tm result：创建一个std::tm结构体，用于存储时间的分解信息。if (localtime_r(&timeValue, &result) != nullptr)：使用localtime_r()函数将时间戳timeValue转换为本地时间，并将结果存储在result中。localtime_r()函数会将时间戳转换为本地时间，并填充result结构体，如果转换成功，则返回result结构体指针，否则返回nullptr。snprintf(buf, 128, "%4d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d", result.tm_year + 1900, result.tm_mon + 1, result.tm_mday, result.tm_hour, result.tm_min, result.tm_sec)：使用snprintf函数将时间分解信息按照指定的格式写入buf数组中。这里的格式字符串"%4d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d"将年月日时分秒格式化为字符串，并将其写入到buf中。return buf：返回格式化后的时间戳字符串。但是需要注意的是，返回的是buf的指针，并且在函数返回时，buf数组将超出其作用域，这可能导致未定义的行为。为了避免此问题，可以考虑返回一个std::string对象，而不是指向局部数组的指针。
-
总结
可以无所谓，不能无所获
——岩