Boost簡介

時間 2019-11-19

標籤 boost 簡介欄目 C&C++ 简体版

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原文連接：吳豆豆http://www.cnblogs.com/gdutbean/archive/2012/03/30/2425201.html

Boost庫

Boost庫是爲C++語言標準庫提供擴展的一些C++程序庫的總稱。Boost庫由Boost社區組織開發、維護。其目的是爲C++程序員提供免費、同行審查的、可移植的程序庫。Boost庫能夠與C++標準庫完美共同工做，而且爲其提供擴展功能。Boost庫使用Boost License來受權使用，根據該協議，商業的非商業的使用都是容許並鼓勵的。

Boost社區創建的初衷之一就是爲C++的標準化工做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庫成爲標準庫的候選方案。在更新的TR2中，有更多的Boost庫被加入到其中。從某種意義上來說，Boost庫成爲具備實踐意義的準標準庫。

TR1是ISO/IEC TR 19768, C++ Library Extensions（函式庫擴充）的通常名稱。TR1是一份文件，內容提出了對C++標準函式庫的追加項目。這些追加項目包括了正則表達式、智能指針、哈希表、隨機數生成器等。TR1本身並不是標準，他是一份草稿文件。然而他所提出的項目頗有可能成爲下次的官方標準。這份文件的目標在於「爲擴充的C++標準函式庫創建更爲普遍的現成實做品」。　　C++ tr1是針對C++標準庫的第一次擴展。即將到來的下一個版本的C++標準c++0x會包括它，以及一些語言自己的擴充。tr1包括你們期待已久的 smart pointer，正則表達式以及其餘一些支持範型編程的東東。草案階段，新增的類和模板的名字空間是std::tr1。

大部分boost庫功能的使用只需包括相應頭文件便可，少數（如正則表達式庫，文件系統庫等）須要連接庫。裏面有許多具備工業強度的庫，如graph庫。　　不少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另一面，好比Graph這樣的庫則是具備工業強度，結構良好，很是值得研讀的精品代碼，而且也能夠放心的在產品代碼中多多利用。按照實現的功能，Boost可爲大體納入如下20個分類，在下面的分類中，有些庫同時納入幾種類別。

字符串和文本處理庫

　　a) Conversion庫：對C++類型轉換的加強，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：實現相似printf的格式化對象，能夠把參數格式化到一個字符串，並且是徹底類型安全的。　　c) IOStream庫：擴展C++標準庫流處理，創建一個流處理框架。　　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庫開發的一個徹底符合C/C++標準的預處理器　　j) Xpressive 庫：無需編譯便可使用的正則表達式庫

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：實現具備多個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，至關於hash_xxx 　　p) Variant 庫：簡單地說，就是持有string, vector等複雜類型的聯合體

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：爲建立新的迭代器提供框架　　d) Operators 庫：容許用戶在本身的類裏僅定義少許的操做符，就可方便地自動生成其餘操做符重載，並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

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：可在同一次操做中同時獲得最大值和最小值　　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狀況下處理大多數字符串相關算法操做　　g) Utility庫：小工具的集合

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：適配器的加強版本　　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：用於肯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的另外一種實現　　m) Utility庫：小工具的集合　　n) Phoenix庫：實如今C++中的函數式編程。

泛型編程庫

　　a) Call Traits庫：封裝多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:容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：容許用戶在本身的類裏僅定義少許的操做符，就可方便地自動生成其餘操做符重載，並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早到編譯期，讓編譯器檢查可能發生的錯誤　　j) Type Traits庫：在編譯時肯定類型是否具備某些特徵

模板元編程

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

預處理元編程庫

　　a) Preprocessors庫：提供預處理元編程工具

併發編程庫

　　a) Asio庫：基於操做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操做　　b) Interprocess庫：實現了可移植的進程間通訊功能，包括共享內存、內存映射文件、信號量、文件鎖、消息隊列等　　c) MPI庫：用於高性能的分佈式並行開發　　d) Thread庫：爲C++增長線程處理能力，支持Windows和POSIX線程

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：數學上一些經常使用的函數　　i) Math/Statistical Distributions庫：用於單變量統計分佈操做　　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：容許用戶在本身的類裏僅定義少許的操做符，就可方便地自動生成其餘操做符重載，並且保證正確的語義實現　　m) Random庫：專一於僞隨機數的實現，有多種算法能夠產生高質量的僞隨機數　　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　　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 ^[1] ，實現編譯期的分數操做。

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早到編譯期，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

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：爲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

圖像處理庫

　　a) GIL庫：通用圖像庫

輸入輸出庫

　　a) Asio庫：基於操做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操做　　b) Assign庫：用簡潔的語法實現對STL容器賦值或者初始化　　c) Format庫：實現相似printf的格式化對象，能夠把參數格式化到一個字符串，並且是徹底類型安全的　　d) IO State Savers庫：用來保存流的當前狀態，自動恢復流的狀態等　　e) IOStreams庫：擴展C++標準庫流處理，創建一個流處理框架　　f) Program Options庫：提供強大的命令行參數處理功能　　g) Serialization庫：實現C++數據結構的持久化

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

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

解析庫

　　a) Spirit庫：基於EBNF範式的LL解析器框架

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

綜合類庫

　　a) Compressed Pair庫：優化的對pair對象的存儲　　b) Conversion庫：對C++類型轉換的加強，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　　c) CRC庫：實現了循環冗餘校驗碼功能　　d) Date Time 庫：一個很是全面靈活的日期時間庫　　e) Exception庫：針對標準庫中異常類的缺陷進行強化，提供<<操做符重載，能夠向異常傳入任意數據　　f) Filesystem庫：可移植的文件系統操做庫，能夠跨平臺操做目錄、文件，已被TR2接受　　g) Flyweight 庫：實現享元模式，享元對象不可修改，只能賦值　　h) Lexical Cast 庫：用於字符串、整數、浮點數的字面轉換　　i) Meta State Machine庫：用於表示UML2有限狀態機的庫　　j) Numeric Conversion 庫：用於安全數字轉換的一組函數　　k) 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　　l) Polygon 庫：處理平面多邊形的一些算法　　m) Program Options庫：提供強大的命令行參數處理功能　　n) Scope Exit庫：使用preprocessor庫的預處理技術實如今退出做用域時資源自動釋放　　o) Statechart庫：提供有限自動狀態機框架　　p) Swap庫：爲交換兩個變量的值提供便捷方法　　q) System庫：使用輕量級的對象封裝操做系統底層的錯誤代碼和錯誤信息，已被TR2接受　　r) Timer庫：提供簡易的度量時間和進度顯示功能，能夠用於性能測試等須要計時的任務　　s) Tribool庫：三態布爾邏輯值，在true和false以外引入indeterminate不肯定狀態　　t) Typeof庫：模擬C++0x新增長的typeof和auto關鍵字，以減輕變量類型聲明的工做，簡化代碼　　u) Units庫：實現了物理學的量綱處理　　v) Utility庫：小工具集合　　w) Value Initialized庫：用於保證變量在聲明時被正確初始化　　x) Chrono庫：實現了C++ 0x標準中N2661號建議 ^[1] 所支持的時間功能。