Boost — набір бібліотек, які розширюють функціональність C++. Більшість бібліотек поширюються під ліцензією Boost Software License [Архівовано 29 серпня 2008 у Wayback Machine.], розробленої для використання як з проєктами з відкритим сирцевим кодом, так і закритим. Проєкт був створений після прийняття стандарту C++, коли багато хто був незадоволеним невключенням в стандарт деяких бібліотек. Багато з фундаторів Boost є членами комітету зі стандартизіції C++ і декілька Boost бібліотек були прийняті для включення до Technical Report 1[1] та C++0x. Версія 1.76 налічує вже 164 окремі бібліотеки[2].
Загальний огляд
Boost має помітну спрямованість на дослідження і розширюваність (метапрограмування і узагальнене програмування з активним використанням шаблонів). Завдяки ретельному підбору і контролю якості бібліотеки, включені в Boost, мають високу надійність і продуктивність. Думки щодо використання різняться. Деякі вважають його стандартом де-факто і необхідним доповненням до STL. Деякі, навпаки, уникають всякого використання бібліотеки в проєктах, оскільки це зайва залежність в проєкті і для використання цих бібліотек програмістові необхідно добре знати C++, оскільки деякі частини Boost вимагають досить хорошої підготовки програміста і є вельми складними.
Бібліотеки
Бібліотеки Boost охоплюють таке:
Приклади
Лінійна алгебра
Boost включає бібліотеку лінійної алгебри uBLAS, з операціями для векторів і матриць.
Приклад показує множення вектора на матрицю:
#include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>
using namespace boost::numeric::ublas;
/* "y = Ax" приклад*/
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;
}
Докладніше: документація uBLAS [Архівовано 2 грудня 2008 у Wayback Machine.] і опис операцій.
Генерація випадкових чисел
Boost надає різні генератори псевдовипадкових чисел, для кожного з яких можна задавати конкретний розподіл. Приклад показує генерацію випадкових чисел з нормальним розподілом:
#include <boost/random.hpp>
#include <ctime>
using namespace boost;
double SampleNormal (double mean, double sigma)
{
// вибір генератора випадкових чисел
mt19937 rng;
// ініціалізація генератора числом секунд з 1970 року
rng.seed(static_cast<unsigned> (std::time(0)));
// вибір потрібного розподілу
normal_distribution<double> norm_dist(mean, sigma);
// прив'язка генератора до розподілу
variate_generator<mt19937&, normal_distribution<double> > normal_sampler(rng, norm_dist);
// приклад роботи
return normal_sampler();
}
Докладніше Boost Random Number Library [Архівовано 2 грудня 2008 у Wayback Machine.].
Розбір тексту
Spirit — одна з найскладніших частин Boost, призначена для написання парсерів безпосередньо в тексті програми C++ у вигляді, близькому до форми Бекуса — Наура.
Парсер для читання чисел, розділених комою:
#include <boost/spirit/core.hpp>
#include <boost/spirit/actor/push_back_actor.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;
using namespace boost::spirit;
// Парсер розділених комою чисел
bool parse_numbers(const char* str, vector<double>& v)
{
return parse(str,
// початок граматики
(
real_p[push_back_a(v)] >> *(',' >> real_p[push_back_a(v)])
)
,
// кінець граматики
space_p).full;
}
Докладніше Spirit User's Guide [Архівовано 15 лютого 2009 у Wayback Machine.].
Використання регулярних виразів
Boost.Regex — бібліотека роботи з регулярними виразами. Має необхідний функціонал для фільтрації, пошуку, розбору і обробки тексту.
Приклад програми для розбору тексту
#include <boost/regex.hpp>
#include <vector>
#include <string>
// Приклад програми розбору URL
int main(int argc, char** argv)
{
// Перевірка на число параметрів
if (argc < 2) return 0;
// Контейнер для значень
std::vector<std::string> values;
// Вираз для розбору
boost::regex expression(
// proto host port
"^(\?:([^:/\?#]+)://)\?(\\w+[^/\?#:]*)(\?::(\\d+))\?"
// path file parameters
"(/\?(\?:[^\?#/]*/)*)\?([^\?#]*)\?(\\\?(.*))\?"
);
// Формування початкового рядка для розбору (береться з командного рядка)
std::string src(argv[1]);
// Розбір і заповнення контейнера
if (boost::regex_split(std::back_inserter(values), src, expression))
{
// Виведення результату
const char* names[] = {"Protocol", "Host", "Port", "Path", "File", "Parameters", NULL};
for (int i = 0; names[i]; i++)
printf("%s: %s\n", names[i], values[i].c_str());
}
return 0;
}
Докладніше Boost.Regex [Архівовано 25 лютого 2009 у Wayback Machine.].
Алгоритми на графах
Boost Graph надає гнучку і ефективну реалізацію концепції графів у вигляді кількох подань графу і великої кількості алгоритмів.
Приклад виконання алгоритму топологічного сортування:
#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/topological_sort.hpp>
#include <iterator>
#include <utility>
int main(int , char* [])
{
using namespace boost;
// тип графу
typedef adjacency_list<vecS, vecS, directedS,
property<vertex_color_t, default_color_type> > Graph;
// описувач вершин
typedef boost::graph_traits<Graph>::vertex_descriptor Vertex;
// контейнер для ланцюжка вершин
typedef std::vector<Vertex> container;
// тип подання дуг графу
typedef std::pair<std::size_t,std::size_t> Pair;
// Дуги графу
Pair edges[6] = { Pair(0,1), Pair(2,4),
Pair(2,5),
Pair(0,3), Pair(1,4),
Pair(4,3) };
// Граф
Graph G(edges, edges + 6, 6);
// словник для отримання номерів вершин по описувачах вершин
boost::property_map<Graph, vertex_index_t>::type id = get(vertex_index, G);
// контейнер для зберігання відсортованих вершин
container c;
// виконання алгоритму
topological_sort(G, std::back_inserter(c));
// Виведення результату: перебір описувачів графу в контейнері
// отримання порядкових номерів вершин
std::cout << "Топологічна перевірка: ";
for (container::reverse_iterator ii = c.rbegin(); ii != c.rend(); ++ii)
std::cout << id[*ii] << " ";
std::cout << std::endl;
return 0;
}
Докладніше Boost Graph Library [Архівовано 14 жовтня 2008 у Wayback Machine.].
Багатопотоковість
Приклад коду, що показує створення ниток:
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <iostream>
using namespace std;
void hello_world() {
cout << "Привіт світ, я потік!" << endl;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
// запустити новий потік, що викликає функцію "hello_world"
boost::thread my_thread (&hello_world);
// чекаємо завершення потоку
my_thread.join();
return 0;
}
Докладніше
Ліцензія
Boost ліцензується власною вільною ліцензією, відомою як Boost Software License[3].
Виноски
Посилання
