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Abseil Code Review · 12/79

Abseil raw_logging — heap-free 로깅

· Hawk · 4분 읽기

한 줄 요약: ABSL_RAW_LOG는 heap·exception·mutex 없이 동작하는 로깅이다. signal handler, OOM 경로, ASan early init 같은 “일반 로깅이 깨질 수 있는” 상황을 위해 만들어졌다.

#어떤 문제를 푸는가

일반 로깅 시스템은 다음에 의존한다.

  • heap 할당 — 메시지 buffer, sink 관리
  • mutex — 멀티스레드 동기화
  • exception — 일부 실패 경로
  • static initialization — sink 등록

대부분의 시간엔 문제없다. 그러나 몇 가지 경로에서는 이 의존성이 깨진다.

시나리오깨지는 것
signal handler 안mutex (async-signal-safety 위반)
OOM 상황heap
static 초기화 중다른 static에 대한 의존
ASan/MSan 초기화 중모든 라이브러리
어셈블리·아주 낮은 레벨 코드모두

이런 곳에서 안전한 로깅이 ABSL_RAW_LOG다.

#API

#include "absl/base/internal/raw_logging.h"
ABSL_RAW_LOG(INFO, "message");
ABSL_RAW_LOG(ERROR, "failed: %d", error_code);
ABSL_RAW_LOG(FATAL, "fatal: %s", msg);
ABSL_RAW_CHECK(condition, "assertion message");

C-style format string을 쓴다. C++ stream-style이 아닌 이유는 stream 객체가 heap 할당을 할 수 있기 때문이다.

#내부 구현

raw_logging은 다음 함수에만 의존한다.

// 의사 코드
namespace absl::raw_log_internal {
void RawLog(LogSeverity severity, const char* file, int line,
const char* format, ...);
void RawLogDoLog(LogSeverity severity, const char* file, int line,
const char* format, va_list args) {
char buffer[kLogBufSize]; // stack에 fixed-size buffer
int n = vsnprintf(buffer, kLogBufSize, format, args);
// 단순 write() syscall — heap, exception, mutex 없음
write(STDERR_FILENO, buffer, std::min(n, kLogBufSize - 1));
write(STDERR_FILENO, "\n", 1);
if (severity == LogSeverity::kFatal) {
std::abort();
}
}
} // namespace absl::raw_log_internal

세 가지 핵심 결정.

  1. stack buffer — heap 할당 없음. 메시지 크기 제한 (대략 1KB).
  2. write() syscall 직접 호출 — fprintf 같은 buffered I/O 안 씀.
  3. mutex 없음 — 다른 스레드의 raw_log와 메시지가 섞일 수 있음. 정확성보다 안전성 우선.

#사용 시나리오

#Signal handler 안

void SegvHandler(int sig) {
// signal handler는 async-signal-safe 함수만 호출 가능
// 일반 LOG는 mutex 잡으므로 unsafe
ABSL_RAW_LOG(ERROR, "SIGSEGV at pid %d", getpid());
abort();
}
signal(SIGSEGV, SegvHandler);

#OOM 경로

void* AllocateOrDie(size_t n) {
void* p = malloc(n);
if (ABSL_PREDICT_FALSE(!p)) {
// 일반 LOG가 heap을 더 쓸 수 있다. RAW_LOG가 안전.
ABSL_RAW_LOG(FATAL, "OOM: failed to allocate %zu bytes", n);
}
return p;
}

#Static 초기화

namespace {
// global static 객체의 ctor
struct InitOnStartup {
InitOnStartup() {
// 다른 static 객체의 초기화 순서 보장 안 됨
// 일반 LOG는 자기 초기화에 의존하므로 깨질 수 있음
ABSL_RAW_LOG(INFO, "Module X initializing");
}
} init_x;
}

#ASan early init

ASan 같은 sanitizer는 자신의 초기화 과정에서 메모리 할당을 후크한다. 사용자 코드의 일반 로깅이 그 시점에 동작하지 않을 수 있다. ASan 자체가 RAW_LOG에 의존하는 사례가 있다.

#ABSL_RAW_CHECK

assertion 매크로의 RAW 버전.

ABSL_RAW_CHECK(ptr != nullptr, "ptr must not be null");
// 조건이 false면 RAW_LOG(FATAL) + abort()

CHECK 매크로가 일반 로깅에 의존하는 반면, RAW_CHECK는 위 경로 어디서나 안전하다.

#의도적으로 빠진 기능

raw_logging이 일반 로깅보다 단순한 만큼 못 하는 것이 많다.

  • sink 미지원 — 항상 stderr로만.
  • structured log 미지원 — key-value 페어 없음.
  • C++ stream syntax 미지원<< 연산자 없음.
  • filter 미지원 — severity 기반 컷오프만.
  • rate limit 미지원 — 같은 메시지가 폭주할 수 있음.

이 모든 미지원은 의도된 것이다. 더 적은 의존성을 위한 트레이드오프.

#코드 리뷰 포인트

// 회피 — signal handler에서 일반 LOG
void Handler(int sig) {
LOG(ERROR) << "got signal " << sig; // unsafe
abort();
}
// Good
void Handler(int sig) {
ABSL_RAW_LOG(ERROR, "got signal %d", sig);
abort();
}
// 회피 — RAW_LOG를 일상적으로 사용
void Process() {
ABSL_RAW_LOG(INFO, "processing"); // sink, formatting 등 못 씀
}
// Good — 일반 코드는 일반 LOG
void Process() {
LOG(INFO) << "processing";
}
// 회피 — RAW_LOG에 stream syntax
ABSL_RAW_LOG(INFO, "value: " << x); // 컴파일 에러
// RAW_LOG는 printf-style.
// Good
ABSL_RAW_LOG(INFO, "value: %d", x);

리뷰에서:

  1. signal handler 안에서 일반 LOG를 쓰는가 — async-signal-safety 검토.
  2. OOM/static-init 경로에서 일반 LOG를 쓰는가 — RAW_LOG로 옮길지.
  3. RAW_LOG를 unnecessary하게 쓰는가 — 일반 코드는 LOG이 적합.

#자주 보는 안티패턴

// 회피 — RAW_LOG에 std::string
std::string msg = absl::StrCat("value: ", x);
ABSL_RAW_LOG(INFO, "%s", msg.c_str());
// std::string 자체가 heap을 쓸 수 있다. RAW의 의도와 모순.
// Good — char buffer
char buf[64];
snprintf(buf, sizeof(buf), "value: %d", x);
ABSL_RAW_LOG(INFO, "%s", buf);
// 또는 format string에 직접
ABSL_RAW_LOG(INFO, "value: %d", x);
// 회피 — RAW_LOG를 hot path에
for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
ABSL_RAW_LOG(INFO, "iter %d", i); // syscall * 1M회
}
// stderr buffered I/O이 아니므로 매우 느림.
// Good — 일반 LOG이거나 logging 자체를 제거
// 회피 — large message
char buf[10000];
snprintf(buf, sizeof(buf), "...");
ABSL_RAW_LOG(INFO, "%s", buf);
// RAW_LOG의 내부 buffer는 보통 1KB. 잘림.
// Good — 짧은 핵심만 RAW_LOG
ABSL_RAW_LOG(ERROR, "OOM at module %s", module_name);

#std와의 비교

표준 C++에는 비교할 만한 것이 없다.

  • std::cerr — buffered, mutex 잡힘.
  • fprintf(stderr, ...) — buffer가 있을 수 있음. heap 미사용은 보장.
  • write(STDERR_FILENO, ...) — RAW_LOG의 기반. format을 직접 처리해야 함.

ABSL_RAW_LOGwrite() syscall에 format string 처리만 얹은 가장 얇은 계층이다.

#다른 라이브러리의 유사 도구

  • glog의 RAW_LOG — Abseil이 거의 그대로 이어받음.
  • Folly의 folly::log_to_stderr_async_safe — async-signal-safe 보장.
  • Linux 커널의 printk — 비슷한 철학(분리된 ring buffer + 단순 write).

#정리

  • ABSL_RAW_LOG는 heap·mutex·exception 없이 동작하는 로깅.
  • signal handler, OOM, static init, ASan early init 같은 곳에서만 사용.
  • C-style format string만. C++ stream syntax 없음.
  • 일반 코드는 일반 LOG가 적합. RAW_LOG의 트레이드오프는 안전성을 위해 기능을 포기한 것.

#다음 편

Part 2-08에서 thread_annotations를 본다. clang의 thread safety analysis가 mutex 사용을 어떻게 컴파일 시점에 검사하는지, ABSL_GUARDED_BY 같은 매크로의 효과를 다룬다.

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