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boost

(C++程序庫的總稱)

編輯 鎖定
Boost是為C++語言標準庫提供擴展的一些C++程序庫的總稱。Boost庫是一個可移植、提供源代碼的C++庫,作為標準庫的後備,是C++標準化進程的開發引擎之一,是為C++語言標準庫提供擴展的一些C++程序庫的總稱。
Boost庫由C++標準委員會庫工作組成員發起,其中有些內容有望成為下一代C++標準庫內容。在C++社區中影響甚大,是不折不扣的“準”標準庫。
Boost由於其對跨平台的強調,對標準C++的強調,與編寫平台無關。但Boost中也有很多是實驗性質的東西,在實際的開發中使用需要謹慎。
外文名
boost
本    質
C++庫
特    點
可移植、提供源代碼
發起人
C++標準委員會庫工作組
使    用
大多隻需包括相應頭文件即可
價    格
免費

boost基本介紹

編輯
Boost庫由Boost社區組織開發、維護。其目的是為C++程序員提供免費、同行審查的、可移植的程序庫。Boost庫可以與C++標準庫完美共同工作,並且為其提供擴展功能。Boost庫使用Boost License來授權使用,根據該協議,商業的非商業的使用都是允許並鼓勵的。
Boost社區建立的初衷之一就是為C++的標準化工作提供可供參考的實現,Boost社區的發起人Dawes本人就是C++標準委員會的成員之一。在Boost庫的開發中,Boost社區也在這個方向上取得了豐碩的成果。在送審的C++標準庫TR1中,有十個Boost庫成為標準庫的候選方案。在更新的TR2中,有更多的Boost庫被加入到其中。從某種意義上來講,Boost庫成為具有實踐意義的準標準庫。
可下載Boost C++ Libraries安裝boost庫。大部分boost庫功能的使用只需包括相應頭文件即可,少數(如正則表達式庫,文件系統庫等)需要鏈接庫。裏面有許多具有工業強度的庫,如graph庫。
大部分boost庫功能的使用只需包括相應頭文件即可,少數(如正則表達式庫,文件系統庫等)需要鏈接庫。裏面有許多具有工業強度的庫,如graph庫。
很多Boost中的庫功能堪稱對語言功能的擴展,其構造用盡精巧的手法,不要貿然的花費時間研讀。Boost另外一面,比如Graph這樣的庫則是具有工業強度,結構良好,非常值得研讀的精品代碼,並且也可以放心的在產品代碼中多多利用。

boost主要分類

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按照功能分類的Boost庫列表
按照實現的功能,Boost可為大致歸入以下20個分類,在下面的分類中,有些庫同時歸入幾種類別。

boost字符串和文本處理庫

a) Conversion庫:對C++類型轉換的增強,提供更強的類型安全轉換、更高效的類型安全保護、進行範圍檢查的數值轉換和詞法轉換。
b) Format庫:實現類似printf的格式化對象,可以把參數格式化到一個字符串,而且是完全類型安全的。
c) IOStream庫 :擴展C++標準庫流處理,建立一個流處理框架。
d) Lexical Cast庫:用於字符串、整數、浮點數的字面轉換。
e) Regex 庫:正則表達式,已經被TR1所接受。
f) Spirit庫:基於EBNF範式的LL解析器框架
g) String Algo庫:一組與字符串相關的算法
h) Tokenizer庫:把字符串拆成一組記號的方法
i) Wave庫:使用spirit庫開發的一個完全符合C/C++標準的預處理器
j) Xpressive 庫:無需編譯即可使用的正則表達式

boost容器庫

a) Array 庫:對C語言風格的數組進行包裝
b) Bimap 庫:雙向映射結構庫
c) Circular Buffer 庫:實現循環緩衝區的數據結構
d) Disjoint Sets庫 :實現不相交集的庫
e) Dynamic Bitset 庫:支持運行時調整容器大小的位集合
f) GIL 庫:通用圖像庫
g) Graph 庫:處理圖結構的庫
h) ICL 庫:區間容器庫,處理區間集合和映射
i) Intrusive 庫:侵入式容器和算法
j) Multi-Array 庫:多維容器
k) Multi-Index 庫:實現具有多個STL兼容索引的容器
l) Pointer Container 庫:容納指針的容器
m) Property Map 庫:提供鍵/值映射的屬性概念定義
n) Property Tree 庫:保存了多個屬性值的樹形數據結構
o) Unordered 庫:散列容器,相當於hash_xxx
p) Variant 庫:簡單地説,就是持有string, vector等複雜類型的聯合體

boost迭代器庫

a) GIL 庫:通用圖像庫
b) Graph 庫:處理圖結構的庫
c) Iterators 庫:為創建新的迭代器提供框架
d) Operators 庫:允許用户在自己的類裏僅定義少量的操作符,就可方便地自動生成其他操作符重載,而且保證正確的語義實現
e) Tokenizer 庫:把字符串拆成一組記號的方法

boost算法庫

a) Foreach庫:容器遍歷算法
b) GIL庫:通用圖像庫
c) Graph庫:處理圖結構的庫
d) Min-Max庫:可在同一次操作中同時得到最大值和最小值
e) Range庫:一組關於範圍的概念和實用程序
f) String Algo庫:可在不使用正則表達式的情況下處理大多數字符串相關算法操作
g) Utility庫:小工具的集合

boost函數對象和高階編程庫

a) Bind庫:綁定器的泛化,已被收入TR1
b) Function庫:實現一個通用的回調機制,已被收入TR1
c) Functional庫:適配器的增強版本
d) Functional/Factory庫:用於實現靜態和動態的工廠模式
e) Functional/Forward庫:用於接受任何類型的參數
f) Functional/Hash庫:實現了TR1中的散列函數
g) Lambda庫:Lambda表達式,即未命名函數
h) Member Function庫:是STL中mem_fun和mem_fun_ref的擴展
i) Ref庫:包裝了對一個對象的引用,已被收入TR1
j) Result Of庫:用於確定一個調用表達式的返回類型,已被收入TR1
k) Signals庫:實現線程安全的觀察者模式
l) Signals2庫:基於Signal的另一種實現
m) Utility庫:小工具的集合
n) Phoenix庫:實現在C++中的函數式編程

boost泛型編程庫

a) Call Traits庫:封裝可能是最好的函數傳參方式
b) Concept Check庫:用來檢查是否符合某個概念
c) Enable If庫:允許模板函數或模板類在偏特化時僅針對某些特定類型有效
d) Function Types庫:提供對函數、函數指針、函數引用和成員指針等類型進行分類分解和合成的功能
e) GIL庫:通用圖像庫
f) In Place Factory, Typed In Place Factory庫:工廠模式的一種實現
g) Operators庫:允許用户在自己的類裏僅定義少量的操作符,就可方便地自動生成其他操作符重載,而且保證正確的語義實現
h) Property Map庫:提供鍵值映射的屬性概念定義
i) Static Assert庫:把斷言的診斷時刻由運行期提前到編譯期,讓編譯器檢查可能發生的錯誤
j) Type Traits庫:在編譯時確定類型是否具有某些特徵
k) TTI庫:實現類型萃取的反射功能。

boost模板元編程

a) Fusion庫:提供基於tuple的編譯期容器和算法
b) MPL庫:模板元編程框架
c) Proto庫:構建專用領域嵌入式語言
d) Static Assert庫:把斷言的診斷時刻由運行期提前到編譯期,讓編譯器檢查可能發生的錯誤
e) Type Traits庫:在編譯時確定類型是否具有某些特徵

boost預處理元編程庫

a) Preprocessors庫:提供預處理元編程工具

boost併發編程庫

a) Asio庫:基於操作系統提供的異步機制,採用前攝設計模式實現了可移植的異步IO操作
b) Interprocess庫:實現了可移植的進程間通信功能,包括共享內存內存映射文件信號量文件鎖消息隊列
c) MPI庫:用於高性能的分佈式並行開發
d) Thread庫:為C++增加線程處理能力,支持Windows和POSIX線程
e) Context庫:提供了在單個線程上的協同式多任務處理的支持。該庫可以用於實現用户級的多任務處理的機制,比如説協程coroutines,用户級協作線程或者類似於C#語言中yield關鍵字的實現。 [1] 
f) Atomic庫:實現C++11樣式的atomic<>,提供原子數據類型的支持和對這些原子類型的原子操作的支持。
g)Coroutine庫:實現對協程的支持。協程與線程的不同之處在於,協程是基於合作式多任務的,而多線程是基於搶先式多任務的。
h)Lockfree庫:提供對無鎖數據結構的支持。

boost數學和數字庫

a) Accumulators庫:用於增量計算的累加器的框架
b) Integer庫:提供一組有關整數處理的類
c) Interval庫:處理區間概念的數學問題
d) Math庫:數學領域的模板類和算法
e) Math Common Factor庫:用於支持最大公約數和最小公倍數
f) Math Octonion庫 :用於支持八元數
g) Math Quaternion庫:用於支持四元數
h) Math/Special Functions庫:數學上一些常用的函數
i) Math/Statistical Distributions庫:用於單變量統計分佈操作
j) Multi-Array庫:多維容器
k) Numeric Conversion庫:用於安全數字轉換的一組函數
l) Operators庫:允許用户在自己的類裏僅定義少量的操作符,就可方便地自動生成其他操作符重載,而且保證正確的語義實現
m) Random庫:專注於偽隨機數的實現,有多種算法可以產生高質量的偽隨機數
n) Rational庫:實現了沒有精度損失的有理數
o) uBLAS庫:用於線性代數領域的數學庫 [2] 
p) Geometry庫:用於解決幾何問題的概念、原語和算法
q) Ratio庫:根據C++ 0x標準N2661號建議,實現編譯期的分數操作
r)Multiprecision庫:提供比C++內置的整數、分數和浮點數精度更高的多精度數值運算功能
s)Odeint庫:用於求解常微分方程的初值問題。 [3] 

boost排錯和測試庫

a) Concept Check庫 :用來檢查是否符合某個概念
b) Static Assert庫 :把斷言的診斷時刻由運行期提前到編譯期,讓編譯器檢查可能發生的錯誤
c) Test庫:提供了一個用於單元測試的基於命令行界面的測試套件

boost數據結構庫

a) Any庫:支持對任意類型的值進行類型安全的存取
b) Bimap庫:雙向映射結構庫
c) Compressed Pair庫:優化的對pair對象的存儲
d) Fusion庫:提供基於tuple的編譯期容器和算法
e) ICL庫:區間容器庫,處理區間集合和映射
f) Multi-Index庫:為底層的容器提供多個索引
g) Pointer Container庫:容納指針的容器
h) Property Tree庫:保存了多個屬性值的樹形數據結構
i) Tuple庫:元組,已被TR1接受
j) Uuid庫:用於表示和生成UUID
k) Variant庫:有類別的泛型聯合類
l) Heap庫:對std::priority_queue擴展,實現優先級隊列
m) Type Erasure: 實現運行時的多態。

boost圖像處理庫

a) GIL庫:通用圖像庫

boost輸入輸出庫

a) Assign庫:用簡潔的語法實現對STL容器賦值或者初始化
b) Format庫:實現類似printf的格式化對象,可以把參數格式化到一個字符串,而且是完全類型安全的
c) IO State Savers庫:用來保存流的當前狀態,自動恢復流的狀態等
d) IOStreams庫:擴展C++標準庫流處理,建立一個流處理框架
e) Program Options庫:提供強大的命令行參數處理功能
f) Serialization庫:實現C++數據結構的持久化

boost跨語言混合編程庫

a) Python庫:用於實現Python和C++對象的無縫接口和混合編程

boost內存管理庫

a) Pool庫:基於簡單分隔存儲思想實現了一個快速、緊湊的內存池庫
b) Smart Ptr庫:智能指針
c) Utility庫:小工具的集合

boost解析庫

a) Spirit庫:基於EBNF範式的LL解析器框架

boost編程接口庫

a) Function庫:實現一個通用的回調機制,已被收入TR1
b) Parameter庫:提供使用參數名來指定函數參數的機制

boost綜合類庫

a) Compressed Pair庫:優化的對pair對象的存儲
b) CRC庫:實現了循環冗餘校驗碼功能
c) Date Time 庫:一個非常全面靈活的日期時間庫
d) Exception庫:針對標準庫中異常類的缺陷進行強化,提供<<操作符重載,可以向異常傳入任意數據
e) Filesystem庫:可移植的文件系統操作庫,可以跨平台操作目錄、文件,已被TR2接受
f)Flyweight庫:實現享元模式,享元對象不可修改,只能賦值
g) Lexical Cast 庫:用於字符串、整數、浮點數的字面轉換
h) Meta State Machine庫:用於表示UML2有限狀態機的庫
i) Numeric Conversion 庫:用於安全數字轉換的一組函數
j) Optional 庫:使用容器的語義,包裝了可能產生無效值的對象,實現了未初始化的概念
k) Polygon 庫:處理平面多邊形的一些算法
l) Program Options庫:提供強大的命令行參數處理功能
m) Scope Exit庫:使用preprocessor庫的預處理技術實現在退出作用域時資源自動釋放
n) Statechart庫:提供有限自動狀態機框架
o) Swap庫:為交換兩個變量的值提供便捷方法
p) System庫:使用輕量級的對象封裝操作系統底層的錯誤代碼和錯誤信息,已被TR2接受
q) Timer庫:提供簡易的度量時間和進度顯示功能,可以用於性能測試等需要計時的任務
r) Tribool庫:三態布爾邏輯值,在true和false之外引入indeterminate不確定狀態
s) Typeof庫:模擬C++0x新增加的typeof和auto關鍵字,以減輕變量類型聲明的工作,簡化代碼
t) Units庫:實現了物理學的量綱處理
u) Utility庫:小工具集合
v) Value Initialized庫:用於保證變量在聲明時被正確初始化
w) Chrono庫:實現了C++ 0x標準中N2661號建議所支持的時間功能。
x) Log庫:實現日誌功能。
y) Predef庫:提供一批統一兼容探測其他宏的預定義宏。

boost編譯器問題的變通方案庫

a) Compatibility庫:為不符合標準庫要求的環境提供幫助
b) Config庫:將程序的編譯配置分解為三個部分:平台、編譯器和標準庫,幫助庫開發者解決特定平台特定編譯器的兼容問題 [4] 

boost常用庫

編輯

boostRegex

正則表達式庫

boostSpirit

LL parser framework,用C++代碼直接表達EBNF

boostGraph

圖組件和算法

boostLambda

在調用的地方定義短小匿名的函數對象,很實用的functional功能

boostconcept check

檢查泛型編程中的concept

boostMpl

用模板實現的元編程框架

boostThread

可移植的C++多線程庫

boostPython

把C++類和函數映射到Python之中

boostPool

內存池管理

boostsmart_ptr

5個智能指針,學習智能指針必讀

boost相關圖書

編輯
Boost程序庫完全開發指南:深入C++“準”標準庫
C++11/14高級編程:Boost程序庫探秘(第3版)
參考資料