Boost

Boost
Логотип программы Boost
Тип библиотека
Написана на C++
Операционная система Кроссплатформенный
Последняя версия
Репозиторий github.com/boostorg/boost
Состояние активное
Лицензия Boost Software License
Сайт boost.org
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Boost — собрание библиотек классов, использующих функциональность языка C++ и предоставляющих удобный кроссплатформенный высокоуровневый интерфейс для лаконичного кодирования различных повседневных подзадач программирования (работа с данными, алгоритмами, файлами, потоками, регулярными выражениями, линейная алгебра, генерация псевдослучайных чисел, обработка изображений, модульное тестирование и т. п.). Версия 1.76 содержит 164 отдельные библиотеки.[2]

Свободно распространяются по лицензии Boost Software License, разработанной для того, чтобы Boost можно было использовать как со свободным, так и с проприетарными программными проектами, вместе с исходным кодом.[3] Проект был создан после принятия стандарта C++, когда многие были недовольны отсутствием некоторых библиотек в STL.

Проект является своего рода «испытательным полигоном» для различных расширений языка и части библиотек[4], которые являются кандидатами на включение в следующий стандарт C++. Многие из основателей Boost входят в комитет по стандартизации C++, и несколько библиотек Boost были приняты для включения в C++ Technical Report 1, стандарт C++11 (например, интеллектуальные указатели, потоки, регулярные выражения, random, ratio, tuple) и стандарт C++17 (например, filesystem, any, optional, variant, string_view). Boost имеет заметную направленность на исследования и расширяемость (метапрограммирование и обобщённое программирование с активным использованием шаблонов).

Сообщество Boost появилось примерно в 1998 году, когда была выпущена первая версия стандарта. С тех пор оно постоянно росло и теперь играет важную роль в стандартизации C++. Несмотря на то, что между сообществом Boost и комитетом по стандартизации нет официальных отношений, некоторые разработчики активно участвуют в обеих группах.

Библиотеки

[править | править код]

Библиотеки Boost охватывают следующее:

Примеры

[править | править код]

Линейная алгебра

[править | править код]

Boost включает библиотеку линейной алгебры uBLAS с операциями для векторов и матриц.

Пример, показывающий умножение матрицы на вектор: 

#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" пример 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; }

Подробнее: документация uBLAS[5] и описание операций[6].

Генерирование псевдослучайных чисел

[править | править код]

Boost предоставляет различные генераторы псевдослучайных чисел, для каждого из которых можно задавать конкретное распределение. Пример, показывающий генерирование случайных чисел с нормальным распределением: 

#include <boost/random.hpp> #include <ctime>  using namespace boost;  double SampleNormal(double mean, double sigma) {   // выбор генератора случайных чисел   mt19937 rng;   // инициализация генератора числом секунд с 1970 года   rng.seed(static_cast<unsigned> (std::time(0)));      // выбор нужного распределения     normal_distribution<double> norm_dist(mean, sigma);      // привязка генератора к распределению     variate_generator<mt19937&, normal_distribution<double> >  normal_sampler(rng, norm_dist);      // пример работы     return normal_sampler(); }

Подробнее см. Boost Random Number Library[7].

Разбор текста

[править | править код]

Spirit — одна из наиболее сложных частей Boost, предназначенная для написания синтаксических анализаторов (англ. parsers) напрямую в C++-тексте программы в виде, близком к форме Бэкуса — Наура. Пример синтаксического анализатора для чтения чисел, разделённых запятой: 

#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 разделённых запятой чисел bool parse_numbers(const char* str, vector<double>& v) {    return parse(str,        //  начало грамматики        (            real_p[push_back_a(v)] >> *(',' >> real_p[push_back_a(v)])        )        ,        //  конец грамматики        space_p).full; }

Подробнее Spirit User’s Guide[8].

Использование регулярных выражений

[править | править код]

Boost.Regex — библиотека работы с регулярными выражениями. Имеет необходимую функциональность для фильтрации, поиска, разбора и обработки текста.

Поддерживает PCRE, POSIX BRE и ERE

Пример программы для разбора текста: 

#include <boost/regex.hpp> #include <vector> #include <string>  // Пример программы разбора URL int main(int argc, char** argv) {     // Проверка на число параметров     if (argc < 2) return 0;      // Контейнер для значений     std::vector<std::string> values;     // Выражение для разбора     boost::regex expression(         //       proto                 host               port         "^(?:([^:/?#]+)://)?(\\w+[^/?#:]*)(?::(\\d+))?"         //       path                  file       parameters         "(/?(?:[^?#/]*/)*)?([^?#]*)?(\\?(.*))?"                        );     // Формирование исходной строки для разбора (берется из командной строки)     std::string src(argv[1]);      // Разбор и заполнение контейнера     if (boost::regex_split(std::back_inserter(values), src, expression))     {         // Вывод результата         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; }

Подробнее Boost.Regex[9].

Алгоритмы на графах

[править | править код]

Boost Graph Library (BGL) предоставляет гибкую и эффективную реализацию концепции графов. Можно выбрать представление графа (например, список смежности или матрица смежности), тип данных (тип GRAPH из LEDA, Graph* из Stanford GraphBase, std::vector из STL) и алгоритм из большого набора алгоритмов, среди которых:[10] 

#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 графа  typedef adjacency_list<vecS, vecS, directedS,     property<vertex_color_t, default_color_type> > Graph;  // дескриптор вершин  typedef boost::graph_traits<Graph>::vertex_descriptor Vertex;  // контейнер для цепочки вершин  typedef std::vector<Vertex> container;  // тип представления дуг графа  typedef std::pair<std::size_t,std::size_t> Pair;   // Дуги графа   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);  // словарь для получения номеров вершин по дескриптору вершин  boost::property_map<Graph, vertex_index_t>::type id = get(vertex_index, G);  // контейнер для хранения отсортированных вершин  container c;   // выполнение алгоритма  topological_sort(G, std::back_inserter(c));   // Вывод результата: перебор дескрипторов графа в контейнере,  // получение порядковых номеров вершин  std::cout << "Топологическая проверка: ";  for (container::reverse_iterator ii = c.rbegin(); ii != c.rend(); ++ii)    std::cout << id[*ii] << " ";  std::cout << std::endl;   return 0; }

Подробнее Boost Graph Library[11].

Многопоточность

[править | править код]

Пример кода, показывающий создание потоков: 

#include <boost/thread/thread.hpp> #include <iostream>  using namespace std;  void hello_world() {   cout << "Здравствуй, мир, я - thread!" << endl; }  int main(int argc, char* argv[]) {   // запустить новый поток, вызывающий функцию "hello_world"   boost::thread my_thread(&hello_world);   // ждем завершения потока   my_thread.join();    return 0; }

Подробности можно найти в документации[12] и в статьях в Dr. Dobb's Journal, описывающих библиотеку.[13][14]

Известен также основанный на Boost.Thread проект C++ библиотеки thread pool,[15] реализующей одноимённый шаблон проектирования[англ.].

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Version 1.86.0
  2. ↑ List of Boost libraries. Дата обращения: 26 апреля 2023. Архивировано 18 апреля 2021 года.
  3. ↑ Boost Software License. Дата обращения: 19 февраля 2006. Архивировано 29 августа 2008 года.
  4. ↑ Library Technical Report. Дата обращения: 19 февраля 2006. Архивировано 11 декабря 2017 года.
  5. ↑ Basic Linear Algebra Library
  6. ↑ uBLAS operations overview
  7. ↑ Boost Random Number Library. Дата обращения: 19 февраля 2006. Архивировано 2 декабря 2008 года.
  8. ↑ Spirit User’s Guide. Дата обращения: 7 августа 2011. Архивировано 7 августа 2011 года.
  9. ↑ Boost.Regex. Дата обращения: 28 января 2011. Архивировано 25 февраля 2009 года.
  10. ↑ Джереми Сик и др., 2006.
  11. ↑ 1 2 The Boost Graph Library (BGL). Дата обращения: 23 июля 2012. Архивировано 3 июня 2012 года.
  12. ↑ Boost.Threads API reference. Дата обращения: 15 декабря 2008. Архивировано 13 октября 2008 года.
  13. ↑ Introduction to Boost.Threads Архивная копия от 5 сентября 2008 на Wayback Machine в Dr. Dobb's Journal. (2002)
  14. ↑ What’s New in Boost Threads? Архивная копия от 21 февраля 2009 на Wayback Machine в Dr. Dobb's Journal. (2008)
  15. ↑ threadpool library. Дата обращения: 5 мая 2022. Архивировано 15 июня 2020 года.

Ссылки

[править | править код]

Литература

[править | править код]
  • Джереми Сик, Лай-Кван Ли, Эндрю Ламсдэйн. C++ Boost Graph Library. — Питер, 2006. — 304 с. — ISBN 5-469-00352-3.
  • Björn Karlsson. Beyond the C++ Standard Library: An Introduction to Boost. — Addison-Wesley, 2005. — 388 с. — ISBN 9780321133540.
  • Arindam Mukherjee. Learning Boost C++ Libraries. — Packt, 2015. — 558 с. — ISBN 9781783551217.
  • Antony Polukhin. Boost C++ Application Development Cookbook. — Packt, 2013. — 348 с. — ISBN 9781849514897.
  • Dmytro Radchuk. Boost.Asio C++ Network Programming Cookbook. — Packt, 2016. — 248 с. — ISBN 9781783986545.
  • John Torjo. Boost.Asio C++ Network Programming. — Packt, 2014. — 156 с. — ISBN 9781782163275.
  • Антон Полухин. Разработка приложений на C++ с использованием Boost. — ДМК Пресс, 2020. — 346 с. — ISBN 978-5-97060-868-5.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Boost&oldid=140495623