c++怎么使用std::source_location获取文件名和行号_C++调试信息获取与源位置追踪

在C++20中，std::source_location 提供了一种轻量且标准的方式，在运行时获取代码的源文件名、行号、函数名等调试信息。相比传统的宏如 __FILE__ 和 __LINE__，它更灵活，且能自动捕获调用位置。

如何使用 std::source_location 获取文件名和行号

std::source_location 是一个类，定义在头文件 <source_location> 中。它通过静态成员函数（如 current()）在调用点自动捕获位置信息。

基本用法如下：

#include <iostream>
#include <source_location>

void log(const std::source_location& loc = std::source_location::current())
{
    std::cout << "文件: " << loc.file_name() << "\n";
    std::cout << "行号: " << loc.line() << "\n";
    std::cout << "函数: " << loc.function_name() << "\n";
}

int main()
{
    log(); // 自动输出当前调用位置
    return 0;
}

输出结果类似：

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支持的源位置信息字段

std::source_location 提供了多个成员函数来访问不同维度的源码信息：

• file_name()：返回源文件的路径或文件名（编译器决定是否包含完整路径）
• line()：返回当前行号（从1开始）
• column()：返回列号（部分编译器可能不支持，通常为0）
• function_name()：返回所在函数的名称（通常是经过修饰的名称）

注意：function_name() 返回的是编译器内部表示的函数名，可能包含命名空间和参数类型（即“name mangling”），可读性较差。若需清晰名称，建议手动传入或结合其他调试工具。

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在日志和断言中的实用场景

将 std::source_location 集成到日志系统或断言机制中，可以显著提升调试效率。

例如，实现一个带位置信息的调试宏：

#define DEBUG_LOG() \
    log(std::source_location::current())

// 使用
DEBUG_LOG(); // 自动打印调用处的文件、行号

或者用于自定义断言：

void assertion_failed(const std::source_location& loc)
{
    std::cerr << "断言失败！\n"
              << "位置: " << loc.file_name() 
              << ":" << loc.line() << "\n";
}

#define MY_ASSERT(cond) \
    do { if (!(cond)) assertion_failed(std::source_location::current()); } while(0)

注意事项与兼容性

std::source_location 是 C++20 特性，需确保编译器支持：

• GCC 11+（启用 -std=c++20）
• Clang 12+（-std=c++20）
• MSVC 19.29+（Visual Studio 2019 16.10）

如果项目暂未升级到 C++20，可考虑使用第三方库（如 Boost.Stacktrace）或封装传统宏 __FILE__、__LINE__ 模拟类似功能。

另外，由于 std::source_location::current() 是隐式生成的，不能跨线程传递后再期望反映原始位置——它只在被调用时捕获当前上下文。