C++库：STL、Boost、STLport

http://italks.diandian.com/post/2013-01-16/40047993940


C++各大有名库的介绍


在C++中，库的地位是非常高的。C++之父 Bjarne Stroustrup先生多次表示了设计库来扩充功能要好过设计更多的语法的言论。现实中，C++的库门类繁多，解决的问题也是极其广泛，库从轻量级到重量级的都有。不少都是让人眼界大开，亦或是望而生叹的思维杰作。由于库的数量非常庞大，而且限于笔者水平，其中很多并不了解。所以文中所提的一些库都是比较著名的大型库。




1、C++标准库（STL）


已被实践证明为有工业级别强度的佳作。
1)、Dinkumware C++ Library 参考站点：http://www.dinkumware.com/


 P.J. Plauger编写的高品质的标准库。P.J. Plauger博士是Dr. Dobb's程序设计杰出奖的获得者。其编写的库长期被Microsoft采用，并且最近Borland也取得了其OEM的license，在其 C/C++的产品中采用Dinkumware的库。


2)、RogueWave Standard C++ Library 参考站点：http://www.roguewave.com/


这个库在Borland C++ Builder的早期版本中曾经被采用，后来被其他库给替换了。
3)、SGI STL 参考站点：http://www.roguewave.com/


SGI公司的C++标准模版库。


4)、STLport 参考站点：http://www.stlport.org/
SGI STL库的跨平台可移植版本。




2、准标准库Boost


Boost库是一个经过千锤百炼、可移植、提供源代码的C++库，作为标准库的后备，是C++标准化进程的发动机之一。 Boost中比较有名气的有这么几个库：
Regex:正则表达式库
Spirit :LL parser framework，用C++代码直接表达EBNF
Graph :图组件和算法
Lambda :在调用的地方定义短小匿名的函数对象，很实用的functional功能
concept check:检查泛型编程中的concept
Mpl :用模板实现的元编程框架
Thread :可移植的C++多线程库
Python :把C++类和函数映射到Python之中
Pool :内存池管理
smart_ptr :5个智能指针，学习智能指针必读，一份不错的参考是来自CUJ的文章：
Smart Pointers in Boost,哦，这篇文章可以查到，CUJ是提供在线浏览的。中文版见笔者在《Dr.Dobb's Journal软件研发杂志》第7辑上的译文。
　　Boost总体来说是实用价值很高，质量很高的库。并且由于其对跨平台的强调，对标准C++的强调，是编写平台无关，现代C++的开发者必备的工具。但是Boost中也有很多是实验性质的东西，在实际的开发中实用需要谨慎。并且很多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。参考站点：http://www.boost.org


 


3、网络通信


１)、ACE参考网站：http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/ACE.html
　　C++库的代表，超重量级的网络通信开发框架。


２)、StreamModule参考网站：http://www.omnifarious.org/StrMod
　　设计用于简化编写分布式程序的库。


３)、SimpleSocket参考网站：http://home.hetnet.nl/~lcbokkers/simsock.htm
　　这个类库让编写基于socket的客户/服务器程序更加容易。
４)、A Stream Socket API for C++


参考网站：http://www.pcs.cnu.edu/~dgame/sockets/socketsC++/sockets.html 又一个对Socket的封装库。


5)、 轻量级的有libevent， libev， 


6）、轻量级的Boost的ASIO是一个异步IO库，封装了对Socket的常用操作，简化了基于socket程序的开发。支持跨平台。


7）、轻量级的libevent是一个C语言写的网络库， 官方主要支持的是类linux 操作系统， 最新的版本添加了对windows的IOCP的支持。在跨平台方面主要通过select模型来进行支持。


8）、轻量级的libev是一个C语言写的，只支持linux系统的库， 使用方法类似libevent， 但是非常简洁，代码量是最少的一个库。跨平台支持的不好， 如果你只需要在linux下面运行，那还是可以的。


 


4、GUI


在众多C++的库中，GUI部分的库算是比较繁荣，也比较引人注目的。


1)、MFC(Window)/Win32
大名鼎鼎的微软基础类库。但是在最近发展以及官方支持上日渐势微。


2)、QT 参考网站：http://www.trolltech.com
　　Qt是Trolltech公司的一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架。自从1996年早些时候，Qt进入商业领域，它已经成为全世界范围内数千种成功的应用程序的基础。Qt也是流行的Linux桌面环境KDE 的基础，同时它还支持Windows、Macintosh、Unix/X11等多种平台。[QT目前已经是Nokia旗下的产品，原官方网站已经失效]


3)、WxWindows(更名为wxWidgets)参考网站：http://www.wxwindows.org
跨平台的GUI库。因为其类层次极像MFC.新近的C++ Builder X的GUI设计器就是基于这个库的。[wangxinus注:迫于微软的施压，已经由WxWindows更名为wxWidgets]


4)、Fox参考网站：http://www.fox-toolkit.org/
　　开放源代码的GUI库。作者从自己亲身的开发经验中得出了一个理想的GUI库应该是什么样子的感受出发，从而开始了对这个库的开发。有兴趣的可以尝试一下。


5)、WTL　　
主要面向的使用群体是开发COM轻量级供网络下载的可视化控件的开发者。


6)、GTK参考网站：http://gtkmm.sourceforge.net/
　　GTK是一个大名鼎鼎的C的开源GUI库。在Linux世界中有Gnome这样的杀手应用。而Qt就是这个库的C++封装版本。[“Qt就是这个库的C++封装版本”是错误的。Qt早于GTK，最初Qt由于协议的原因引起社区的不满，另外开发了一个基于C语言的GTK库，后面的扩展版本为GTK＋。GTK+的Gnome和Qt的KDE是目前linux桌面的两大阵营，曾有水火不容之势。目前双方都以及开源社区的精神，已经和解。]
　


5、XML


１)、Xerces参考网站：http://xml.apache.org/xerces-c/


　　Xerces-C++ 是一个非常健壮的XML解析器，它提供了验证，以及SAX和DOM API。


２)、XMLBooster参考网站：http://www.xmlbooster.com/


　　在DOM和SAX两大主流XML解析办法之外提供了另外一个可行的解决方案。


３)、Pull Parser参考网站：http://www.extreme.indiana.edu/xgws/xsoap/xpp
　　这个库采用pull方法的parser。


４)、Xalan参考网站：http://xml.apache.org/xalan-c/
　　Xalan是一个用于把XML文档转换为HTML，纯文本或者其他XML类型文档的XSLT处理器。


５)、CMarkup参考网站：http://www.firstobject.com/xml.htm
　　这是一种使用EDOM的XML解析器。在很多思路上面非常灵活实用。


６)、libxml++ http://libxmlplusplus.sourceforge.net/
     libxml++是对著名的libxml XML解析器的C++封装版本。


7). TinyXML
   一个非常小巧的XML解析库，基于DOM的。




6、科学计算


１)、Blitz++参考网站：http://www.oonumerics.org/blitz
　　Blitz++ 是一个高效率的数值计算函数库，它的设计目的是希望建立一套既具像C++ 一样方便，同时又比Fortran速度更快的数值计算环境。


２)、POOMA 参考网站：http://www.codesourcery.com/pooma/pooma
　　POOMA是一个免费的高性能的C++库，用于处理并行式科学计算。


３)、MTL 参考网站：http://www.osl.iu.edu/research/mtl
　　Matrix Template Library(MTL)是一个高性能的泛型组件库，提供了各种格式矩阵的大量线性代数方面的功能。


４)、CGAL 参考网站：www.cgal.org
　　目的是把在计算几何方面的大部分重要的解决方案和方法以C++库的形式提供给工业和学术界的用户。




7、游戏开发


１)、Audio/Video 3D C++ Programming Library
 参考网站：http://www.galacticasoftware.com/products/av/　　AV3D是一个跨平台，高性能的C++库。主要的特性是提供3D图形，声效支持（SB,以及S3M），控制接口（键盘，鼠标和遥感），XMS。


２)、KlayGE 参考网站：http://home.g365.net/enginedev/
　　国内游戏开发高手自己用C++开发的游戏引擎。KlayGE是一个开放源代码、跨平台的游戏引擎，并使用Python作脚本语言。KlayGE在LGPL协议下发行。感谢龚敏敏先生为中国游戏开发事业所做出的贡献。 [这个库国人了解很少，百度百科的KlayGE词条还是本人创建的。一个人开发一个游戏引擎库，是在让笔者汗颜，对作者表示钦佩！]


３)、OGRE 参考网站：http://www.ogre3d.org
OGRE（面向对象的图形渲染引擎）是用C++开发的，使用灵活的面向对象3D引擎。它的目的是让开发者能更方便和直接地开发基于3D硬件设备的应用程序或游戏。引擎中的类库对更底层的系统库（如：Direct3D和OpenGL）的全部使用细节进行了抽象，并提供了基于现实世界对象的接口和其它类。




8、线程


１)、C++ Threads参考网站：http://threads.sourceforge.net/
　　这个库的目标是给程序员提供易于使用的类，这些类被继承以提供在Linux环境中很难看到的大量的线程方面的功能。


２)、ZThreads参考网站：http://zthread.sourceforge.net/
　　一个先进的面向对象，跨平台的C++线程和同步库。




9、序列化


１)、s11n参考网站：http://s11n.net/
　　一个基于STL的C++库，用于序列化POD，STL容器以及用户定义的类型。


２)、Simple XML Persistence Library参考网站：http://sxp.sourceforge.net/
    这是一个把对象序列化为XML的轻量级的C++库。




10、字符串


１)、C++ Str Library参考网站：http://www.utilitycode.com/str/
    操作字符串和字符的库，支持Windows和支持gcc的多种平台。提供高度优化的代码，并且支持多线程环境和Unicode，同时还有正则表达式的支持。


２)、Common Text Transformation Library参考网站：http://cttl.sourceforge.net/
　　这是一个解析和修改STL字符串的库。CTTL substring类可以用来比较，插入，替换以及用EBNF的语法进行解析。


３)、GRETA参考网站：http://research.microsoft.com/projects/greta/
  这是由微软研究院的研究人员开发的处理正则表达式的库。在小型匹配的情况下有非常优秀的表现。




11、综合


１)、P::Classes参考网站：http://pclasses.com/
　　一个高度可移植的C++应用程序框架。


２)、ACDK - Artefaktur Component Development Kit 参考网站：http://acdk.sourceforge.net/
    这是一个平台无关的C++组件框架，类似于Java或者.NET中的框架，以及对Java, Perl, Python, TCL, Lisp, COM 和 CORBA的集成。


３)、dlib C++ library 参考网站：http://www.cis.ohio-state.edu/~kingd/dlib/
　　各种各样的类的一个综合。大整数，Socket，线程，GUI，容器类,以及浏览目录的API等等。


４)、Chilkat C++ Libraries 参考网站：http://www.chilkatsoft.com/cpp_libraries.asp


     这是提供zip，e-mail，编码，S/MIME，XML等方面的库。


 


５)、C++ Portable Types Library (PTypes)参考网站：http://www.melikyan.com/ptypes/


　　这是STL的比较简单的替代品，以及可移植的多线程和网络库。


 


６)、LFC 参考网站：http://lfc.sourceforge.net/
　　哦，这又是一个尝试提供一切的C++库




12、其他库


１)、Loki 参考网站：http://www.moderncppdesign.com/
　　哦，你可能抱怨我早该和Boost一起介绍它，一个实验性质的库。作者在loki中把C++模板的功能发挥到了极致。


２)、ATL
    ATL是一组小巧高效灵活的类，这些类为创建COM组件提供了基本的设施。


３)、FC++: The Functional C++ Library
    这个库提供了一些函数式语言中才有的要素。


４)、FACT! 参考网站：http://www.kfa-juelich.de/zam/FACT/start/index.html
　　另外一个实现函数式语言特性的库




５)、Crypto++


    Crypto++ 库是一个用c++ 编写的密码类库，是一个自由软件。


 


数据库：


  OTL(连接数据库)


 


多媒体类


 


SDL (Simple DirectMedia Layer/多媒体直接访问层，用于游戏编程)。


相应的c开源库有ffmpeg、mpeg4、aac、avc、libmad、mpeg1、flac、ac3、ac3、matroska著名的多媒体播放器 TCPMP 天下闻名的跨平台、嵌入式手持设备视频播放器，


计算机视觉


OpenCV，因特尔自主的开源库。支持C/C++/Python接口。这个感兴趣的朋友可以玩一下。如果结合OpenCV，你可以做一些外行人觉得很酷的程序。比如说用它的人脸识别函数，来对你的摄像头进行处理，判断人的动作等


图形图像处理


 


GDAL，处理大图像。　要是GIS专业的人肯定会语言到非常大的tif影像，动则几个GB的航空影像。GDAL对大图像的读写支持是非常棒的（像多波段的图像都可以搞定）。支持C++/Java/Python...


国外开源的GIS软件QGIS就是用了gdal


c的图形图像库较多，libjpeg、libpng、zlib、tiff、JBIG、最著名的开源形图像处理软件Cximage


内存管理：boost::smart_ptr，Hans-Boehm GC


自动内存管理，比较轻量级的做法是boost::smart_ptr，而激进的做法是引入完整的GC机制。目前开源而又比较可靠的GC中，Hans- Boehm GC无疑是最受信赖的。作为一个保守的GC，Hans-Boehm GC在性能和功能方面都算是卓越。特别是，使用这个GC，你仍然可以delete、free来自己管理内存，对于我们编程习惯的冲击比较小。


 


密码及安全：OpenSSL


OpenSSL 、


矩阵计算：MTL：


Blitz++、POOMA、MTL、Boost::uBLAS


中间件


1 分布式对象中间件：ICE


2 消息中间件：ZeroMQ 性能非常优越，远远高于RabbitMQ、ActiveMQ、MSMQ等


配置管理：Lua


将Lua嵌入到C/C++程序中，而用Lua程序作为配置脚本。这种做法的优势是，Lua语言强大灵活，可以适应 复杂的配置要求。同时，Lua便于嵌入C/C++程序，而且编译执行速度非常快，可以说是目前解决C/C++程序配置管理问题的一个出色方案。


3D游戏引擎


1. Irrlicht http://irrlicht.sourceforge.net/


2. Panda3D http://www.panda3d.org/


3. OGRE http://www.ogre3d.org/


4. Crystal Space http://www.crystalspace3d.org/main/Main_Page


5、Delta3d http://www.delta3d.org/index.php