XNSim/XNCore/XNLogger.h

/**
 * @file XNLogger.h
 * @author	jinchao 
 * @brief 日志类
 * @version	1.0
 * @date 2025-01-08
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2025 COMAC
 * 
 */
#pragma once
#include <string>
#include <mutex>
#include <fstream>
#include <chrono>
#include <filesystem>
#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <sstream>

/**
 * @brief 日志类
 */
class XNLogger
{
public:
	/**
	 * @brief 日志等级
	 */
	enum LogLevel { Debug, Info, Warning, Error, Time };

	/**
	 * @brief 获取日志类实例
	 * @return 日志类实例
	 */
	static XNLogger &instance()
	{
		static XNLogger instance;
		return instance;
	}

	/**
	 * @brief 日志输出
	 * @param level 日志等级
	 * @param message 日志消息
	 */
	void log(LogLevel level, const std::string &message);

	/**
	 * @brief 启用控制台输出
	 * @param level 日志等级
	 * @param enable 是否启用
	 */
	void enableConsoleOutput(LogLevel level, bool enable);

	/**
	 * @brief 启用文件输出
	 * @param level 日志等级
	 * @param enable 是否启用
	 */
	void enableFileOutput(LogLevel level, bool enable);

private:
	/**
	 * @brief 构造函数
	 */
	XNLogger();

	/**
	 * @brief 析构函数
	 */
	~XNLogger();

	/**
	 * @brief 禁止拷贝构造
	 */
	XNLogger(const XNLogger &) = delete;

	/**
	 * @brief 禁止赋值
	 */
	XNLogger &operator=(const XNLogger &) = delete;

	/**
	 * @brief 日志文件路径
	 */
	std::string logFilePath;

	/**
	 * @brief 控制台输出控制
	 */
	bool consoleOutputEnabled[5];

	/**
	 * @brief 文件输出控制
	 */
	bool fileOutputEnabled[5];

	/**
	 * @brief 日志文件
	 */
	std::ofstream logFile;

	/**
	 * @brief 互斥锁
	 */
	std::mutex mutex;

	/**
	 * @brief 日志等级转换为字符串
	 * @param level 日志等级
	 * @return 日志等级字符串
	 */
	std::string logLevelToString(LogLevel level) const;

	/**
	 * @brief 获取当前时间字符串
	 * @return 格式化的时间字符串
	 */
	std::string getCurrentTimeString() const;

	/**
	 * @brief 控制台输出字体恢复颜色常量
	 */
	const std::string COLOR_RESET = "\033[0m";

	/**
	 * @brief 调试颜色常量
	 */
	const std::string COLOR_DEBUG = "\033[34m"; // 蓝色

	/**
	 * @brief 信息颜色常量	
	 */
	const std::string COLOR_INFO = "\033[32m"; // 绿色

	/**
	 * @brief 警告颜色常量
	 */
	const std::string COLOR_WARNING = "\033[33m"; // 黄色

	/**
	 * @brief 错误颜色常量
	 */
	const std::string COLOR_ERROR = "\033[31m"; // 红色
};

/**
 * @brief 日志辅助类
 */
class XNLoggerHelper
{
public:
	/**
	 * @brief 带参数的日志输出
	 * @tparam Args 参数类型
	 * @param level 日志等级
	 * @param message 日志消息
	 * @param args 参数
	 */
	template <typename... Args>
	inline static typename std::enable_if<(sizeof...(Args) > 0), void>::type
	log(XNLogger::LogLevel level, const std::string &message, Args... args)
	{
		std::string formattedMessage = formatMessage(message, args...);
		XNLogger::instance().log(level, formattedMessage);
	}

	/**
	 * @brief 不带参数的日志输出
	 * @param level 日志等级
	 * @param message 日志消息
	 */
	inline static void log(XNLogger::LogLevel level, const std::string &message)
	{
		XNLogger::instance().log(level, message);
	}

private:
	/**
	 * @brief 将参数转换为字符串
	 * @tparam T 参数类型
	 * @param arg 要转换的参数
	 * @return 转换后的字符串
	 */
	template <typename T>
	static std::string convertToString(const T &arg)
	{
		if constexpr (std::is_arithmetic_v<T>) {
			return std::to_string(arg); // 处理数值类型
		} else if constexpr (std::is_same_v<T, std::string>) {
			return arg;
		} else if constexpr (std::is_convertible_v<T, std::string>) {
			return std::string(arg);
		} else if constexpr (std::is_same_v<T, char *> || std::is_same_v<T, const char *>) {
			return std::string(arg);
		} else {
			static_assert(std::is_arithmetic_v<T> || std::is_same_v<T, std::string>
							  || std::is_convertible_v<T, std::string> || std::is_same_v<T, char *>
							  || std::is_same_v<T, const char *>,
						  "A01021001: 不支持的类型转换，详见XNLogger.cpp：line 199");
		}
	}

	/**
	 * @brief 格式化日志消息，顺序替换%1、%2、%3……
	 * @tparam Args 参数类型
	 * @param message 日志消息
	 * @param args 参数包
	 * @return 格式化后的消息
	 */
	template <typename... Args>
	static std::string formatMessage(const std::string &message, Args &&...args)
	{
		static_assert(sizeof...(Args) <= 9,
					  "A01021002: 单条日志参数数量超过限制，详见XNLogger.cpp：line 216");

		std::string result = message;
		// 使用初始化列表展开参数包
		int index = 1;
		// 使用lambda和std::initializer_list展开参数包
		(void)std::initializer_list<int>{(
			[&result, &index](const auto &value) {
				std::string placeholder = "%" + std::to_string(index++);
				size_t pos				= result.find(placeholder);
				if (pos != std::string::npos) {
					result.replace(pos, placeholder.length(), convertToString(value));
				}
			}(args),
			0)...};
		return result;
	}
};

/**
 * @brief 宏定义，用于输出调试日志
 */
#define LOG_DEBUG(message, ...) XNLoggerHelper::log(XNLogger::Debug, message, ##__VA_ARGS__)

/**
 * @brief 宏定义，用于输出信息日志
 */
#define LOG_INFO(message, ...) XNLoggerHelper::log(XNLogger::Info, message, ##__VA_ARGS__)

/**
 * @brief 宏定义，用于输出警告日志
 */
#define LOG_WARNING(message, ...) XNLoggerHelper::log(XNLogger::Warning, message, ##__VA_ARGS__)

/**
 * @brief 宏定义，用于输出错误日志
 */
#define LOG_ERROR(message, ...) XNLoggerHelper::log(XNLogger::Error, message, ##__VA_ARGS__)