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。
TR1是ISO/IEC TR 19768, C++ Library Extensions(函式库扩充)的一般名称。TR1是一份文件,内容提出了对C++标准函式库的追加项目。这些追加项目包括了正则表达式、智能指针、 哈希表、随机数生成器等。TR1自己并非标准,他是一份草稿文件。然而他所提出的项目很有可能成为下次的官方标准。这份文件的目标在于「为扩充的C++标 准函式库建立更为广泛的现成实作品」。 C++ tr1是针对C++标准库的第一次扩展。即将到来的下一个版本的C++标准c++0x会包括它,以及一些语言本身的扩充。tr1包括大家期待已久的 smart pointer,正则表达式以及其他一些支持范型编程的东东。草案阶段,新增的类和模板的名字空间是std::tr1。
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。
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
模板元编程
a) 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 b) Fusion库:提供基于tuple的编译期容器和算法 c) MPL库:模板元编程框架 d) Proto库:构建专用领域嵌入式语言 e) 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 f) 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
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 d) Math库:数学领域的模板类和算法 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
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,实现编译期的分数操作。
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 k) Variant库:有类别的泛型联合类
图像处理库
a) GIL库:通用图像库
输入输出库
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) Assign库:用简洁的语法实现对STL容器赋值或者初始化 c) 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 d) IO State Savers库:用来保存流的当前状态,自动恢复流的状态等 e) IOStreams库:扩展C++标准库流处理,建立一个流处理框架 f) Program Options库:提供强大的命令行参数处理功能 g) 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 b) Smart Ptr库:智能指针 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 b) 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 c) CRC库:实现了循环冗余校验码功能 d) Date Time 库:一个非常全面灵活的日期时间库 e) Exception库:针对标准库中异常类的缺陷进行强化,提供<<操作符重载,可以向异常传入任意数据 f) 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 g) Flyweight 库:实现享元模式,享元对象不可修改,只能赋值 h) Lexical Cast 库:用于字符串、整数、浮点数的字面转换 i) Meta State Machine库:用于表示UML2有限状态机的库 j) Numeric Conversion 库:用于安全数字转换的一组函数 k) 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 l) Polygon 库:处理平面多边形的一些算法 m) Program Options库:提供强大的命令行参数处理功能 n) 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 o) Statechart库:提供有限自动状态机框架 p) Swap库:为交换两个变量的值提供便捷方法 q) 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 r) 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 s) Tribool库:三态布尔逻辑值,在true和false之外引入indeterminate不确定状态 t) 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 u) Units库:实现了物理学的量纲处理 v) Utility库:小工具集合 w) Value Initialized库:用于保证变量在声明时被正确初始化 x) Chrono库:实现了C++ 0x标准中N2661号建议
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所支持的时间功能。
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