如何在不传递__FILE__及预处理技巧的情况下，打印外部函数调用者的文件名？

问题描述 #

能否在不显式传递__FILE__且不使用预处理技巧的情况下，打印调用外部文件中定义函数的调用者源文件名？

现有代码示例：

Header.h

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void Log1(string msg) {
   cout << __FILE__ << msg << endl;   // 输出 "Header.h"
}

void Log2(string file, string msg) {
   cout << file << msg << endl;
}

inline void Log3(string msg) {
   cout << __FILE__ << msg << endl;   // 输出 "Header.h"
}

Source.cpp

#include "Header.h"

int main()
{    
    Log1(" Test 1");
    Log2(__FILE__, " Test 2");
    Log3(" Test 3");
}

现有输出：

pathTo\Header.h Test 1
pathTo\Source.cpp Test 2
pathTo\Header.h Test 3

预期Log3的输出：pathTo\Source.cpp Test 3

解决方案 #

在C++20及以上标准中，可通过std::source_location实现需求，无需显式传递__FILE__或使用预处理技巧：

修改后的Header.h

#include <iostream>
#include <string>
#include <source_location> // 引入C++20标准头文件
using namespace std;

void Log1(string msg) {
    cout << __FILE__ << msg << endl; // 仍输出Header.h
}

void Log2(string file, string msg) {
    cout << file << msg << endl;
}

// 新增默认参数，利用source_location捕获调用点信息
void Log3(string msg, const source_location& loc = source_location::current()) {
    cout << loc.file_name() << msg << endl; // 获取调用者的源文件名
}

运行输出

pathTo\Header.h Test 1
pathTo\Source.cpp Test 2
pathTo\Source.cpp Test 3

原理说明 #

• std::source_location::current()是C++20引入的标准库功能，会在函数调用点捕获源文件、行号等编译期信息，默认参数的求值时机是调用时，因此能正确获取调用者的文件名。
• 旧版本C++（C++20之前）无法实现该需求：因为运行时不会保留调用点的源文件路径信息，必须依赖预处理阶段将__FILE__嵌入代码，要么显式传递，要么用预处理宏包装函数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pietro