Boost学习系列1 简介及基本用法

在做长字符串匹配、搜索的问题时，我想大家最先想到的应该就是使用正则表达式，简单、高效。而Boost的Regex库则是不得不提的，很早之前我就接触过了Boost的这个模块，也对Boost了解了一点点，只是觉得它很NB，没做深究。昨天在网上无意中看到了Highscore的Boost C++库系列教程，很是感兴趣，如此现代又有前途的库，是程序员提升自身技巧和竞争力的有力武器，值得一学。因此我打算和他一样做个系列连载，争取能有自己的一点想法，再解答下每一章的练习题。今天先开个头，简单介绍下Boost库以及它的使用方法。

一、简介

Boost C++ 库是一组基于C++标准的现代库，其源码按 Boost Software License 来发布，允许任何人自由地使用、修改和分发。 这些库是平台独立的，且支持大多数知名和不那么知名的编译器。Boost 社区负责开发和发布 Boost C++ 库。 社区由一个很大的C++开发人员群组组成，这些开发人员来自于全球，他们通过网站 http://www.boost.org/ 以及几个邮件列表相互协调。 社区的使命是开发和收集高质量的库，作为C++标准的补充。 那些被证实有价值且对于C++应用开发非常重要的库，将会有很大机会在某天被纳入C++标准中。

Boost 社区在1998年左右出现，当时刚刚发布了C++标准的第一个版本。从那时起，社区就不断地扩大，现在已成为C++标准化工作中的一个重要角色。虽然 Boost 社区与标准化委员会之间没有直接的关系，但有部分开发者同时活跃于两方。下一个版本的C++标准很大可能在2011年通过，其中将扩展一批库，这些库均起源于 Boost 社区。

要增强C++项目的生产力，除了C++标准以外，Boost C++ 库是一个不错的选择。由于当前版本的C++标准在2003年修订之后，C++又有了新的发展，所以 Boost C++ 库提供了许多新的特性。由于有了 Boost C++ 库，我们无需等待下一个版本的C++标准，就可以立即享用C++演化中取得的最新进展。

Boost C++ 库具有良好的声誉，这基于它们的使用已被证实是非常有价值的。现在的面试询问关于Boost C++ 库知识的也越来越常见了，因为知道这些库的开发人员通常也清楚C++的最新创新，并且能够编写和理解现代的C++代码。

很多Boost中的库功能堪称是对语言功能的扩展，其构造用尽精巧的手法，但是注意，不要贸然的花费时间研读。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。

二、安装

最新版的Boost库可以在这里下载。安装Boost库需要花不少时间，由于这些库均带有源代码，其中大多数库只包含头文件，可以直接使用，但也有一些库需要编译。为了尽可能容易安装，Boost提供了一个Boost Jam进行自动安装，进而无需逐个库进行检查和编译。如果要使用这个，就需要使用一个bjam的程序，它也是有源代码的，所以自然的适用于多种系统。它支持许多操作系统和编译器，并且知道如何基于适当的配置文件来编译单个库。当然也可以单独编译，Boost可以支持多种编译器，VC、gcc、intel-linux等，也说明了它的可移植性。Windows下就无需多说了，网上很多教程，linux下也不用多说，安装方法都在/libs/库名/doc/install.html中写的很详细，有什么疑问可以看我的博文《Linux下源码安装的经验总结》 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/39217.htm，实在搞不定也可以留言给我，我尽力帮助。

三、一个例程

下面的例子是对正则表达式Regex库的使用方法：

  1. #include "stdafx.h"   
  2. #include <cstdlib>   
  3. #include <stdlib.h>   
  4. #include <boost/regex.hpp>   
  5. #include <string>   
  6. #include <iostream>   
  7. using namespace std;  
  8. using namespace boost;  
  9.   
  10. regex expression("^select ([a-zA-Z]*) from ([a-zA-Z]*)");//定义正则表达式expression   
  11.   
  12. int main(int argc, char* argv[])  
  13. {  
  14.     std::string in;  
  15.     cmatch what;  
  16.     cout << "enter test string" << endl;  
  17.     getline(cin,in);  
  18.     if(regex_match(in.c_str(), what, expression))//regex_match:匹配算法，用于测试一个字符串是否和正则式匹配   
  19.     {  
  20.         for(int i=0;i<what.size();i++)  
  21.             cout<<"str :"<<what[i].str()<<endl;  
  22.     }  
  23.     else  
  24.     {  
  25.         cout<<"Error Input"<<endl;  
  26.     }  
  27.     return 0;  
  28. }   
  29.    
  30. ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝  
  31. 结果  
  32. 输入：select name from table  
  33.   
  34. 输出：str:select name from table  
  35. str:name  
  36. str:table  

看到了吧，它很简洁的挑出了目标字符串。这里只是简单演示一下boost的使用，至于详细分析到了特定章节再说。

四、主要库简介
 
boost主要包含一下几个大类：字符串及文本处理、容器、迭代子(Iterator)、算法、函数对象和高阶编程、泛型编程、模板元编程、预处理元编程、并发编程、数学相关、纠错和测试、数据结构、输入/输出、跨语言支持、内存相关、语法分析、杂项。有一些库是跨类别包含的，就是既属于这个类别又属于那个类别。
 
    在文本处理部分，conversion/lexcial_cast类用于“用C++”的方法实现数字类型和字符串之间的转换。 主要是替代C标准库中的 atoi、 itoa之类的函数。当然其中一个最大的好处就是支持泛型了。
 
    format库提供了对流的“printf-like”功能。printf里使用%d、%s等等的参数做替换的方法在很多情况下还是非常方便的，STL的iostream则缺乏这样的功能。format为stream增加了这个功能，并且功能比原始的printf更强。
 
    regex，这个不多说了，正则表达式库。如果需要做字符串分析的人就会理解正则表达式有多么有用了。
 
    spirit，这个是做LL分析的框架，可以根据EBNF规则对文件进行分析。（不要告诉我不知道什么是EBNF）。做编译器的可能会用到。一般人不太用的到。
 
    tokenizer库。我以前经常在CSDN上看到有人问怎么把一个字符串按逗号分割成字符串数组。也许有些人很羡慕VB的split函数。现在，boost的tokenizer也有相同的功能了，如果我没记错的话，这个tokenizer还支持正则表达式，是不是很爽？
 
    array: 提供了常量大小的数组的一个包装，喜欢用数组但是苦恼数组定位、确定数组大小等功能的人这下开心了。
 
    dynamic_bitset，动态分配大小的bitset，我们知道STL里有个bitset，为位运算提供了不少方便。可惜它的大小需要在编译期指定。现在好了，运行期动态分配大小的bitset来了。
 
    graph。提供了图的容器和相关算法。我还没有在程序中用到过图，需要用的人可以看看。
 
    multi_array提供了对多维数组的封装，应该还是比较有用的。
 
    并发编程里只有一个库，thread，提供了一个可移植的线程库，不过在Windows平台上我感觉用处不大。因为它是基于Posix线程的，在Windows里对Posix的支持不是很好。
 
    接下来的 数学和数值 类里，包含了很多数值处理方面的类库，数学类我也不太熟，不过这里有几个类还是很有用的，比如rational分数类，random随机数类，等等。
 
    static_assert，提供了编译器的assert功能。
 
    test库，一个单元测试框架，非常不错。
 
    concept_check提供了泛型编程时，对泛型量的一点检查，不是很完善，不过比没有好。
 
    数据类型类any，一个安全的可以包含不同对象的类。把它作为容器的元素类型，那么这个容器就可以包含不同类型的元素。比用void *要安全。
 
    compressed_pair，跟STL里的pair差不多。不过对空元素做了优化。
 
    tuple，呵呵，也许是某些人梦寐以求的东西。可以让函数返回多个值。
 
    跨语言支持：python，呵呵，好东东啊，可以将C++的类和函数映射给python使用。以下为几个CSDN上的关于boost.python的中文资料：
http://dev.csdn.net/article/19/19828.shtm，
http: //dev.csdn.net/article/19/19829.shtm，
http://dev.csdn.net/article/19 /19830.shtm，
http://dev.csdn.net/article/19/19831.shtm
 
    pool:内存池，呵呵，不用害怕频繁分配释放内存导致内存碎片，也不用自己辛辛苦苦自己实现了。
 
    smart_ptr:智能指针，这下不用担心内存泄漏的问题了吧。不过，C++里的智能指针都还不是十全十美的，用的时候小心点了，不要做太技巧性的操作了。
 
    date_time，这个是平台、类库无关的实现，如果程序需要跨平台，可以考虑用这个。
 
     timer，提供了一个计时器，虽然不是Windows里那种基于消息的计时器，不过据说可以用来测量语句执行时间。
 
     uitlity里提供了一个noncopyable类，可以实现“无法复制”的类。很多情况下，我们需要避免一个类被复制，比如代表文件句柄的类，文件句柄如果被两个实例共享，操作上会有很多问题，而且语义上也说不过去。一般的避免实例复制的方法是把拷贝构造和operator=私有化，现在只要继承一下这个类就可以了，清晰了很多。
 
     value_initialized：数值初始化，可以保证声明的对象都被明确的初始化，不过这个真的实用吗？似乎写这个比直接写初始化还累。呵呵，仁者见仁了。
 
     这里面除了regex、python和test需要编译出库才能用，其他的大部分都可以直接源代码应用，比较方便。其实这些库使用都不难。最主要的原因是有些库的使用需要有相关的背景知识，比如元编程、STL、泛型编程等等

 

posted @ 2015-07-21 09:10  greenplace  阅读(5860)  评论(0)    收藏  举报