Boost C++ Libraries

Boost C++ 库（Libraries）是一组扩充C++功能性的经过同行评审（Peer-reviewed）且开放源代码程序库。大多数的函数为了能够以开放源代码、封闭项目的方式运作，而授权于Boost软件许可协议（Boost Software License）之下。许多Boost的开发人员是来自C++标准委员会，而部份的Boost库成为C++的TR1标准之一。^[1]

为了要确保库的效率与弹性，Boost广泛的使用模板（template）功能。而它是针对各式领域的C++用户与应用领域（Application Domain）上，包含的库类从像smart_ptr 库这种类通用库，到像是文件系统的操作系统抽象层，甚至能够利用Boost来开发额外的库或是给高级的C++用户利用，像是MPL。

内容[编辑]

容器[编辑]

• array - STL的数组容器
• Boost Graph Library (BGL) - 通用的图容器，组件和算法
• multi-array - N维数组
• multi-index containers - 多索引容器
• pointer containers - 指针容器
• property map - 属性Map
• variant - 安全的，基于泛型的，支持访问者模式的联合
• fusion - 基于tuple的容器和算法集合

正当性与测试[编辑]

• concept check - 检查模板参数是否满足模板的要求
• static assert - 编译期的断言检查
• Boost Test Library - C++ 单元测试框架

数据结构[编辑]

• • dynamic_bitset - std::bitset-的动态转型
• 仿函数与高级函数（含无名关数）
  • bind and mem_fn - 函数的绑定
  • function - 函数。
  • functional - C++标准函数之强化。以下是加强的内容。
    • function object traits
    • negators
    • binders
    • adapters for pointers to functions
    • adapters for pointers to member functions
  • hash - C++ C++ Technical Report 1（TR1）定义的散列表。
  • lambda - λ演算的实作。
  • ref - 标准C++参照（call by reference）的加强、特别强化与函数的调用。
  • result_of - 函数类型与回传值。
  • signals and slots - 信号和槽回调的实现托管
• 泛型
• 图
• I/O

语言之间的支持（Python用）[编辑]

• iterator
  • iterators
  • operators
  • tokenizer
• 数学和计算
• 存储器（memory）
  • pool - 内存池，boost提供4种内存池模型供使用：pool、object_pool、singleton_pool、pool_allocator/fast_pool_allocator。
  • smart_ptr - boost的smart_ptr中提供了4种智能指针，作为std::auto_ptr的补充。
    • scoped_ptr - 具作用域指针，与std::auto_ptr类似，但不能转让所有权，用于确保离开作用域能够正确地删除动态分配的对象。
    • scoped_array - 配合scoped_ptr使用。
    • shared_ptr -
    • shared_array - 配合shared_ptr使用。
    • weak_ptr - shared_ptr 的观察者，避免shared_ptr循环引用，是一种辅助指针。
    • intrusive_ptr - 比 shared_ptr 更好的智能指针。
  • utility - 以下是utility类型的定义。
    • base from member idiom -
    • checked delete - 保证在摧毁一个对象时，必须对该对象的类型有充份了解。
    • next and prior functions -
    • noncopyable - 把copy constructor和assign operaotr 声明为private，不加以实现。
    • addressof - 用于获得变量的地址。
    • result_of - 指涉函数回返类型。

并行计算[编辑]

• asio 低端IO编程和网络库
• interprocess 进程间通信库

其他[编辑]

• 构文解析
  • lexical_cast - lexical_cast 类别模板
  • format - 文字格式化，类似printf
  • iostreams - 新式iostream的补强
  • regex - 正规表示法（Regular expression）
  • Spirit - 根据EBNF规则对文件进行分析。
  • string algorithms - 文字列算法。
  • tokenizer - 把字符串序列分解成一系列标记（tokens）。
  • wave -

模板元编程（Template Metaprogramming）[编辑]

• mpl - 模板元编程框架
• static assert - 静态断言
• type traits - 类型的基本属性的模板。

范例[编辑]

现有的 Boost 包含 87 种不同的函数库，以下面几项做范例：

线性代数 – uBLAS[编辑]

Boost 包含了 uBLAS 线性代数函数库，能够借由基本函数库子函数（BLAS）来支持矢量与矩阵形运算。

• 此范例表示如何矩阵与矢量作乘积：

 
#include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>
#include <iostream>using namespace boost::numeric::ublas;/* 举例 "y = Ax"  */
int main () 
{
       vector<double> x (2);x(0) = 1; x(1) = 2;matrix<double> A(2,2);A(0,0) = 0; A(0,1) = 1;A(1,0) = 2; A(1,1) = 3;vector<double> y = prod(A, x);std::cout << y << std::endl;return 0;
}

随机数产生 – Boost.Random[编辑]

Boost 也提供独立分布的模拟随机与 PRNG 独立性的机率分布，而这些能够具体的创建产生器。

• 此范例表示如何使用 Mersenne Twister 算法来产生随机

#include <boost/random.hpp>
#include <ctime>using namespace boost;double SampleNormal (double mean, double sigma)
{
       // 建立一个 Mersenne twister 随机数产生器// 使用 Unix 时间设定 seedstatic mt19937 rng(static_cast<unsigned> (std::time(0)));// 选择高斯机率分布normal_distribution<double> norm_dist(mean, sigma);// 使用 function 的形式，生成随机数据产生器variate_generator<mt19937&, normal_distribution<double> >  normal_sampler(rng, norm_dist);// 传回样本分布结果return normal_sampler();
}

更详细的说明请参阅 Boost 随机数库。

多线程 – Boost.Thread[编辑]

示例码演示创建线程：

#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <iostream>using namespace std; void hello_world() 
{
       cout << "Hello world, I'm a thread!" << endl;
}int main（int argc, char* argv[]）
{
       // 開始一條使用 "hello_world" function 的新執行緒boost::thread my_thread(&hello_world);// 等待執行緒完成工作my_thread.join();return 0;
}

• Introduction to Boost.Threads in Dr. Dobb's Journal. (2002)
• Boost.Threads API reference。
• threadpool library based on Boost.Thread

引用[编辑]

外部链接[编辑]

• Boost 官方网站
• Smart Pointers to boost your code
• Building Boost libraries
• Boost 中文翻译 在线阅读