异步日志通过分离记录与写入，利用无锁队列减少锁竞争，结合批量写入和内存优化，显著提升高并发下性能，主流库如spdlog、glog均采用此模式。
实现一个高性能的 C++ 日志库，关键在于减少日志操作对主业务线程的影响，避免锁竞争导致的性能瓶颈。异步日志结合无锁队列是一种被广泛采用的高效方案，能够显著提升高并发场景下的日志写入性能。
异步日志的核心思想是将日志的“记录”和“写入文件”分离。应用程序线程只负责把日志消息快速推送到队列中，由独立的后台线程从队列取出消息并执行实际的 I/O 操作。
这样做的好处是：
传统多生产者多消费者场景下常用互斥锁保护共享队列，但在高并发时容易成为性能瓶颈。无锁队列（Lock-Free Queue）利用原子操作实现线程安全，能有效降低争抢开销。
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一个高效的实现方式是使用基于环形缓冲（circular buffer）的单生产者单消费者或多生产者单消费者无锁队列。例如：
示例简化结构：
class LogQueue {
std::unique_ptr<char[]> buffer;
std::atomic<size_t> head; // 生产者推进
std::atomic<size_t> tail; // 消费者推进
<p>public:
bool push(const char* msg, size_t len) {
size_t h = head.load();
size_t next_h = (h + len + sizeof(size_t)) % BUFFER_SIZE;
if (next_h >= tail.load()) return false; // 队列满</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"> if (head.compare_exchange_weak(h, next_h)) {
*reinterpret_cast<size_t*>(buffer.get() + h) = len;
memcpy(buffer.get() + h + sizeof(size_t), msg, len);
return true;
}
return false; // 重试
}};
为了进一步提升性能，应在生产者端尽可能减少动态内存分配和耗时操作：
典型宏定义示例：
#define LOG_INFO(fmt, ...) \
do { \
Logger::instance().log(LogLevel::INFO, __FILE__, __LINE__, fmt, ##__VA_ARGS__); \
} while(0)
消费线程应具备以下特性以保证高效稳定：
基本上就这些。高性能日志库的关键不是功能多全，而是路径够短、干扰够少。异步 + 无锁 + 批量写入构成了现代 C++ 高性能日志的主流模式，像 spdlog、glog 内部都采用了类似设计思路。自己实现时注意边界情况和内存可见性即可。
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