Boost库是为C++语言标准库提供扩展的一些
C++程序库的总称,由Boost社区组织开发、维护。Boost库可以与C++标准库完美共同工作,并且为其提供
扩展功能。
基本介绍
Boost库是为C++语言标准库提供扩展的一些C++
程序库的总称。
Boost库由Boost社区组织开发、维护。其目的是为C++程序员提供免费、同行审查的、可移植的程序库。Boost库可以与C++标准库共同工作,并且为其提供扩展功能。Boost库使用Boost License来授权使用,根据该协议,商业或非商业的使用都是允许并鼓励的。
Boost社区建立的初衷之一就是为C++的标准化工作提供可供参考的实现,Boost社区的发起人Dawes本人就是C++标准委员会的成员之一。在Boost库的开发中,Boost社区也在这个方向上取得了丰硕的成果。在送审的C++标准库TR1中,有十个Boost库成为标准库的候选方案。在更新的TR2中,有更多的Boost库被加入到其中。从某种意义上来讲,Boost库成为具有实践意义的准标准库。
大部分boost库功能的使用只需包括相应头文件即可,少数(如
正则表达式库,文件系统库等)需要链接库。里面有许多具有工业强度的库,如graph库。
很多Boost中的库功能堪称对语言功能的扩展,其构造用尽精巧的手法,不要贸然的花费时间研读。Boost另外一面,比如Graph这样的库则是具有工业强度,结构良好,非常值得研读的精品代码,并且也可以放心的在产品代码中多多利用。
分类
按照实现的功能,Boost可为大致归入以下20个分类,在下面的分类中,有些库同时归入几种类别。
字符串和文本处理库
(a)Conversion库:对C++类型转换的增强,提供更强的
类型安全转换、更高效的类型安全保护、进行范围检查的数值转换和词法转换。
(b) Format库:实现类似printf的格式化对象,可以把参数格式化到一个字符串,而且是完全类型安全的。
(c) IOStream库 :扩展C++标准库流处理,建立一个流处理框架。
(d) Lexical Cast库:用于字符串、整数、浮点数的字面转换。
(e) Regex 库:
正则表达式,已经被TR1所接受。
(f) Spirit库:基于EBNF范式的LL解析器框架
(g) String Algo库:一组与字符串相关的算法
(h) Tokenizer库:把字符串拆成一组记号的方法
(i) Wave库:使用spirit库开发的一个完全符合C/C++标准的
预处理器(j) Xpressive 库:无需编译即可使用的
正则表达式库
容器库
(a)Array 库:对C语言风格的数组进行包装
(b) Bimap 库:双向映射结构库
(c) Circular Buffer 库:实现循环缓冲区的数据结构
(d) Disjoint Sets库 :实现不相交集的库
(e) Dynamic Bitset 库:支持运行时调整容器大小的位集合
(f) GIL 库:通用图像库
(g) Graph 库:处理图结构的库
(h) ICL 库:区间容器库,处理区间集合和映射
(i) Intrusive 库:侵入式容器和算法
(j) Multi-Array 库:多维容器
(k) Multi-Index 库:实现具有多个STL兼容索引的容器
(l) Pointer Container 库:容纳
指针的容器
(m) Property Map 库:提供键/值映射的属性概念定义
(n) Property Tree 库:保存了多个属性值的树形数据结构
(o) Unordered 库:散列容器,相当于hash_xxx
(p) Variant 库:简单地说,就是持有string, vector等复杂类型的
联合体迭代器库
(a)GIL 库:通用图像库
(b) Graph 库:处理图结构的库
(c) Iterators 库:为创建新的
迭代器提供框架
(d) Operators 库:允许用户在自己的类里仅定义少量的操作符,就可方便地自动生成其他
操作符重载,而且保证正确的语义实现
(e) Tokenizer 库:把字符串拆成一组记号的方法
算法库
(a)Foreach库:容器遍历算法
(b) GIL库:通用图像库
(c) Graph库:处理图结构的库
(d) Min-Max库:可在同一次操作中同时得到最大值和最小值
(e) Range库:一组关于范围的概念和实用程序
(f) String Algo库:可在不
使用正则表达式的情况下处理大多数字符串相关算法操作
(g) Utility库:小工具的集合
函数对象和高阶编程库
(a)Bind库:绑定器的泛化,已被收入TR1
(b) Function库:实现一个通用的回调机制,已被收入TR1
(c) Functional库:适配器的增强版本
(d) Functional/Factory库:用于实现静态和动态的工厂模式
(e) Functional/Forward库:用于接受任何类型的参数
(f) Functional/Hash库:实现了TR1中的散列函数
(g) Lambda库:
Lambda表达式,即
未命名函数
(h) Member Function库:是STL中mem_fun和mem_fun_ref的扩展
(i) Ref库:包装了对一个对象的引用,已被收入TR1
(j) Result Of库:用于确定一个调用
表达式的返回类型,已被收入TR1
(k) Signals库:实现
线程安全的观察者模式
(l) Signals2库:基于Signal的另一种实现
(m) Utility库:小工具的集合
(n) Phoenix库:实现在C++中的
函数式编程。
泛型编程库
(a)Call Traits库:封装可能是最好的函数传参方式
(b) Concept Check库:用来检查是否符合某个概念
(c) Enable If库:允许模板函数或
模板类在偏特化时仅针对某些特定类型有效
(d) Function Types库:提供对函数、
函数指针、函数引用和
成员指针等类型进行分类分解和合成的功能
(e) GIL库:通用图像库
(f) In Place Factory, Typed In Place Factory库:工厂模式的一种实现
(g) Operators库:允许用户在自己的类里仅定义少量的操作符,就可方便地自动生成其他操作符重载,而且保证正确的语义实现
(h) Property Map库:提供键值映射的属性概念定义
(i) Static Assert库:把断言的诊断时刻由运行期提前到编译期,让
编译器检查可能发生的错误
(j) Type Traits库:在编译时确定类型是否具有某些特征
(k) TTI库:实现类型萃取的反射功能。
模板元编程
(a)Fusion库:提供基于tuple的编译期容器和算法
(c) Proto库:构建专用领域嵌入式语言
(d) Static Assert库:把断言的诊断时刻由运行期提前到编译期,让编译器检查可能发生的错误
(e) Type Traits库:在编译时确定类型是否具有某些特征
预处理元编程库
(a)Preprocessors库:提供预处理元编程工具
并发编程库
(a)Asio库:基于操作系统提供的异步机制,采用前摄设计模式实现了可移植的异步IO操作
(b) Interprocess库:实现了可移植的
进程间通信功能,包括
共享内存、
内存映射文件、
信号量、
文件锁、
消息队列等
(c) MPI库:用于高性能的分布式并行开发
(d) Thread库:为C++增加线程处理能力,支持Windows和
POSIX线程(e) Context库:提供了在单个线程上的协同式多任务处理的支持。该库可以用于实现用户级的多任务处理的机制,比如说协程coroutines,用户级协作线程或者类似于C#语言中yield关键字的实现。
(f) Atomic库:实现
C++11样式的atomic,提供原子数据类型的支持和对这些原子类型的
原子操作的支持。
(g)Coroutine库:实现对
协程的支持。协程与线程的不同之处在于,协程是基于合作式多任务的,而多线程是基于抢先式多任务的。
(h)Lockfree库:提供对无锁数据结构的支持。
数学和数字库
(a)Accumulators库:用于增量计算的累加器的框架
(b) Integer库:提供一组有关整数处理的类
(c) Interval库:处理区间概念的数学问题
(e) Math Common Factor库:用于支持最大公约数和最小公倍数
(f) Math Octonion库 :用于支持八元数
(g) Math Quaternion库:用于支持四元数
(h) Math/Special Functions库:数学上一些常用的函数
(i) Math/Statistical Distributions库:用于单变量统计分布操作
(j) Multi-Array库:多维容器
(k) Numeric Conversion库:用于安全数字转换的一组函数
(l) Operators库:允许用户在自己的类里仅定义少量的操作符,就可方便地自动生成其他操作符重载,而且保证正确的语义实现
(m) Random库:专注于
伪随机数的实现,有多种算法可以产生高质量的伪随机数
(n) Rational库:实现了没有精度损失的有理数
(o) uBLAS库:用于线性代数领域的数学库
(p) Geometry库:用于解决几何问题的概念、原语和算法。
(q) Ratio库:根据C++ 0x标准N2661号建议,实现编译期的分数操作。
(r)Multiprecision库:提供比C++内置的整数、分数和浮点数精度更高的多精度数值运算功能。
(s)Odeint库:用于求解常微分方程的初值问题。
排错和测试库
(a)Concept Check库 :用来检查是否符合某个概念
(b) Static Assert库 :把断言的诊断时刻由运行期提前到编译期,让编译器检查可能发生的错误
(c) Test库:提供了一个用于
单元测试的基于
命令行界面的测试套件
数据结构库
(a)Any库:支持对任意类型的值进行类型安全的存取
(b) Bimap库:双向映射结构库
(c) Compressed Pair库:优化的对pair对象的存储
(d) Fusion库:提供基于tuple的编译期容器和算法
(e) ICL库:区间容器库,处理区间集合和映射
(f) Multi-Index库:为底层的容器提供多个索引
(g) Pointer Container库:容纳指针的容器
(h) Property Tree库:保存了多个属性值的树形数据结构
(i) Tuple库:元组,已被TR1接受
(j) Uuid库:用于表示和生成UUID
(l) Heap库:对std::priority_queue扩展,实现
优先级队列。
(m) Type Erasure: 实现运行时的多态。
图像处理库
(a)GIL库:通用图像库
输入输出库
(a)Assign库:用简洁的语法实现对STL容器赋值或者初始化
(b) Format库:实现类似printf的格式化对象,可以把参数格式化到一个字符串,而且是完全类型安全的
(c) IO State Savers库:用来保存流的当前状态,自动恢复流的状态等
(d) IOStreams库:扩展C++标准库流处理,建立一个流处理框架
(e) Program Options库:提供强大的
命令行参数处理功能
(f) Serialization库:实现C++数据结构的持久化
跨语言混合编程库
(a)Python库:用于实现Python和C++对象的无缝接口和混合编程
内存管理库
(a)Pool库:基于简单分隔存储思想实现了一个快速、紧凑的内存池库
(c) Utility库:小工具的集合
解析库
(a)Spirit库:基于EBNF范式的LL解析器框架
编程接口库
(a)Function库:实现一个通用的回调机制,已被收入TR1
(b) Parameter库:提供使用参数名来指定函数参数的机制
综合类库
(a)Compressed Pair库:优化的对pair对象的存储
(c) Date Time 库:一个非常全面灵活的日期时间库
(d) Exception库:针对标准库中异常类的缺陷进行强化,提供
(e) Filesystem库:可移植的文件系统操作库,可以跨平台操作目录、文件,已被TR2接受
(f)
Flyweight 库:实现享元模式,享元对象不可修改,只能赋值
(g) Lexical Cast 库:用于字符串、整数、浮点数的字面转换
(h) Meta State Machine库:用于表示UML2有限状态机的库
(i) Numeric Conversion 库:用于安全数字转换的一组函数
(j) Optional 库:使用容器的语义,包装了可能产生无效值的对象,实现了未初始化的概念
(k) Polygon 库:处理平面多边形的一些算法
(l) Program Options库:提供强大的命令行参数处理功能
(m) Scope Exit库:使用preprocessor库的预处理技术实现在退出
作用域时资源自动释放
(n) Statechart库:提供有限自动
状态机框架
(o) Swap库:为交换两个变量的值提供便捷方法
(p) System库:使用轻量级的对象封装操作系统底层的错误代码和错误信息,已被TR2接受
(q) Timer库:提供简易的度量时间和进度显示功能,可以用于
性能测试等需要计时的任务
(r) Tribool库:三态布尔逻辑值,在true和false之外引入indeterminate不确定状态
(s) Typeof库:模拟C++0x新增加的typeof和auto关键字,以减轻变量类型声明的工作,简化代码
(t) Units库:实现了物理学的量纲处理
(u) Utility库:小工具集合
(v) Value Initialized库:用于保证变量在声明时被正确初始化
(w) Chrono库:实现了C++ 0x标准中N2661号建议所支持的时间功能。
(x) Log库:实现日志功能。
(y) Predef库:提供一批统一兼容探测其他宏的预定义宏。
编译器问题的变通方案库
(a)Compatibility库:为不符合标准库要求的环境提供帮助
(b) Config库:将程序的编译配置分解为三个部分:平台、
编译器和标准库,帮助库开发者解决特定平台特定编译器的兼容问题