C++各大有名庫的介紹
在C++中,庫的地位是非常高的。C++之父 Bjarne Stroustrup先生多次表示了設計庫來擴充功能要好過
設計更多的語法的言論。現實中,C++的庫門類繁多,解決的問題也是極其廣泛,庫從輕量級到重量級
的都有。不少都是讓人眼界大開,亦或是望而生嘆的思維傑作。由於庫的數量非常龐大,而且限於筆者
水平,其中很多並不瞭解。所以文中所提的一些庫都是比較著名的大型庫。
標準庫
標準庫中提供了C++程式的基本設施。雖然C++標準庫隨著C++標準折騰了許多年,直到標準的出臺才正
式定型,但是在標準庫的實現上卻很令人欣慰得看到多種實現,並且已被實踐證明為有工業級別強度的
佳作。
1、 Dinkumware C++ Library
P.J. Plauger編寫的高品質的標準庫。P.J. Plauger博士是Dr. Dobb's程式設計傑出獎的獲得者。其編
寫的庫長期被Microsoft採用,並且最近Borland也取得了其OEM的license,在其C/C++的產品中採用
Dinkumware的庫。
2、 RogueWave Standard C++ Library
參考站點:
w.roguewave.com/
這個庫在Borland C++ Builder的早期版本中曾經被採用,後來被其他的庫給替換了。筆者不推薦使用
。
3、SGI STL
參考站點:
w.roguewave.com/
SGI公司的C++標準模版庫。
4、STLport
SGI STL庫的跨平臺可移植版本。
準標準庫——Boost
Boost庫是一個經過千錘百煉、可移植、提供原始碼的C++庫,作為標準庫的後備,是C++標準化程序的
發動機之一。 Boost庫由C++標準委員會庫工作組成員發起,在C++社群中影響甚大,其成員已近2000人
。 Boost庫為我們帶來了最新、最酷、最實用的技術,是不折不扣的“準”標準庫。
Boost中比較有名氣的有這麼幾個庫:
Regex
正則表示式庫
Spirit
LL parser framework,用C++程式碼直接表達EBNF
Graph
圖元件和演算法
Lambda
在呼叫的地方定義短小匿名的函式物件,很實用的functional功能
concept check
檢查泛型程式設計中的concept
Mpl
用模板實現的超程式設計框架
Thread
可移植的C++多執行緒庫
Python
把C++類和函式對映到Python之中
Pool
記憶體池管理
smart_ptr
5個智慧指標,學習智慧指標必讀,一份不錯的參考是來自CUJ的文章:
Smart Pointers in Boost,哦,這篇文章可以查到,CUJ是提供線上瀏覽的。中文版見筆者在《Dr.
Dobb's Journal軟體研發雜誌》第7輯上的譯文。
Boost總體來說是實用價值很高,質量很高的庫。並且由於其對跨平臺的強調,對標準C++的強調,是編
寫平臺無關,現代C++的開發者必備的工具。但是Boost中也有很多是實驗性質的東西,在實際的開發中
實用需要謹慎。並且很多Boost中的庫功能堪稱對語言功能的擴充套件,其構造用盡精巧的手法,不要貿然
的花費時間研讀。Boost另外一面,比如Graph這樣的庫則是具有工業強度,結構良好,非常值得研讀的
精品程式碼,並且也可以放心的在產品程式碼中多多利用。
GUI
在眾多C++的庫中,GUI部分的庫算是比較繁榮,也比較引人注目的。在實際開發中,GUI庫的選擇也是
非常重要的一件事情,下面我們綜述一下可選擇的GUI庫,各自的特點以及相關工具的支援。
1、 MFC
大名鼎鼎的微軟基礎類庫(Microsoft Foundation Class)。大凡學過VC++的人都應該知道這個庫。雖
然從技術角度講,MFC是不大漂亮的,但是它構建於Windows API 之上,能夠使程式設計師的工作更容易,編
程效率高,減少了大量在建立 Windows 程式時必須編寫的程式碼,同時它還提供了所有一般 C++ 程式設計的
優點,例如繼承和封裝。MFC 編寫的程式在各個版本的Windows作業系統上是可移植的,例如,在
Windows 3.1下編寫的程式碼可以很容易地移植到 Windows NT 或 Windows 95 上。但是在最近發展以及
官方支援上日漸勢微。
2、 QT
Qt是Trolltech公司的一個多平臺的C++圖形使用者介面應用程式框架。它提供給應用程式開發者建立藝術
級的圖形使用者介面所需的所用功能。Qt是完全面向物件的很容易擴充套件,並且允許真正地元件程式設計。自從
1996年早些時候,Qt進入商業領域,它已經成為全世界範圍內數千種成功的應用程式的基礎。Qt也是流
行的Linux桌面環境KDE 的基礎,同時它還支援Windows、Macintosh、Unix/X11等多種平臺。
3、WxWindows
跨平臺的GUI庫。因為其類層次極像MFC,所以有文章介紹從MFC到WxWindows的程式碼移植以實現跨平臺的
功能。通過多年的開發也是一個日趨完善的GUI庫,支援同樣不弱於前面兩個庫。並且是完全開放源代
碼的。新近的C++ Builder X的GUI設計器就是基於這個庫的。
4、Fox
開放原始碼的GUI庫。作者從自己親身的開發經驗中得出了一個理想的GUI庫應該是什麼樣子的感受出發
,從而開始了對這個庫的開發。有興趣的可以嘗試一下。
5、 WTL
基於ATL的一個庫。因為使用了大量ATL的輕量級手法,模板等技術,在程式碼尺寸,以及速度優化方面做
得非常到位。主要面向的使用群體是開發COM輕量級供網路下載的視覺化控制元件的開發者。
6、 GTK
GTK是一個大名鼎鼎的C的開源GUI庫。在Linux世界中有Gnome這樣的殺手應用。而GTK就是這個庫的C++
封裝版本。
網路通訊
ACE
參考網站:
C++庫的代表,超重量級的網路通訊開發框架。ACE自適配通訊環境(Adaptive Communication
Environment)是可以自由使用、開放原始碼的面向物件框架,在其中實現了許多用於併發通訊軟體的
核心模式。ACE提供了一組豐富的可複用C++包裝外觀(Wrapper Facade)和框架元件,可跨越多種平臺
完成通用的通訊軟體任務,其中包括:事件多路分離和事件處理器分派、訊號處理、服務初始化、程序
間通訊、共享記憶體管理、訊息路由、分散式服務動態(重)配置、併發執行和同步,等等。
StreamModule
設計用於簡化編寫分散式程式的庫。嘗試著使得編寫處理非同步行為的程式更容易,而不是用同步的外殼
包起非同步的本質。
SimpleSocket
這個類庫讓編寫基於socket的客戶/伺服器程式更加容易。
A Stream Socket API for C++
參考網站:
又一個對Socket的封裝庫。
XML
Xerces
Xerces-C++ 是一個非常健壯的XML解析器,它提供了驗證,以及SAX和DOM API。XML驗證在文件型別定
義(Document Type Definition,DTD)方面有很好的支援,並且在2001年12月增加了支援W3C XML
Schema 的基本完整的開放標準。
XMLBooster
這個庫通過產生特製的parser的辦法極大的提高了XML解析的速度,並且能夠產生相應的GUI程式來修改
這個parser。在DOM和SAX兩大主流XML解析辦法之外提供了另外一個可行的解決方案。
Pull Parser
參考網站:
xpp/
這個庫採用pull方法的parser。在每個SAX的parser底層都有一個pull的parser,這個xpp把
這層暴露出來直接給大家使用。在要充分考慮速度的時候值得嘗試。
Xalan
Xalan是一個用於把XML文件轉換為HTML,純文字或者其他XML型別文件的XSLT處理器。
CMarkup
這是一種使用EDOM的XML解析器。在很多思路上面非常靈活實用。值得大家在DOM和SAX之外尋
求一點靈感。
libxml++
libxml++是對著名的libxml XML解析器的C++封裝版本
科學計算
Blitz++
Blitz++ 是一個高效率的數值計算函式庫,它的設計目的是希望建立一套既具像C++ 一樣方便,同時又
比Fortran速度更快的數值計算環境。通常,用C++所寫出的數值程式,比 Fortran慢20%左右,因此
Blitz++正是要改掉這個缺點。方法是利用C++的template技術,程式執行甚至可以比Fortran更快。
Blitz++目前仍在發展中,對於常見的SVD,FFTs,QMRES等常見的線性代數方法並不提供,不過使用者
可以很容易地利用Blitz++所提供的函式來構建。
POOMA
參考網站:
POOMA是一個免費的高效能的C++庫,用於處理並行式科學計算。POOMA的面向物件設計方便了快速的程
序開發,對並行機器進行了優化以達到最高的效率,方便在工業和研究環境中使用。
MTL
Matrix Template Library(MTL)是一個高效能的泛型元件庫,提供了各種格式矩陣的大量線性代數方面
的功能。在某些應用使用高效能編譯器的情況下,比如Intel的編譯器,從產生的彙編程式碼可以看出其
與手寫幾乎沒有兩樣的效能。
CGAL
Computational Geometry Algorithms Library的目的是把在計算幾何方面的大部分重要的解決方案和
方法以C++庫的形式提供給工業和學術界的使用者。
遊戲開發
Audio/Video 3D C++ Programming Library
參考網站:
v/
AV3D是一個跨平臺,高效能的C++庫。主要的特性是提供3D圖形,聲效支援(SB,以及S3M),控制介面
(鍵盤,滑鼠和遙感),XMS。
KlayGE
國內遊戲開發高手自己用C++開發的遊戲引擎。KlayGE是一個開放原始碼、跨平臺的遊戲引擎,並使用
Python作指令碼語言。KlayGE在LGPL協議下發行。感謝龔敏敏先生為中國遊戲開發事業所做出的貢獻。
OGRE
OGRE(面向物件的圖形渲染引擎)是用C++開發的,使用靈活的面向物件3D引擎。它的目的是讓開發者
能更方便和直接地開發基於3D硬體裝置的應用程式或遊戲。引擎中的類庫對更底層的系統庫(如:
Direct3D和OpenGL)的全部使用細節進行了抽象,並提供了基於現實世界物件的介面和其它類。
執行緒
C++ Threads
這個庫的目標是給程式設計師提供易於使用的類,這些類被繼承以提供在Linux環境中很難看到的大量的線
程方面的功能。
ZThreads
一個先進的面向物件,跨平臺的C++執行緒和同步庫。
序列化
s11n
一個基於STL的C++庫,用於序列化POD,STL容器以及使用者定義的型別。
Simple XML Persistence Library
這是一個把物件序列化為XML的輕量級的C++庫。
字串
C++ Str Library
操作字串和字元的庫,支援Windows和支援gcc的多種平臺。提供高度優化的程式碼,並且支援多執行緒環
境和Unicode,同時還有正則表示式的支援。
Common Text Transformation Library
這是一個解析和修改STL字串的庫。CTTL substring類可以用來比較,插入,替換以及用EBNF的語法
進行解析。
GRETA
這是由微軟研究院的研究人員開發的處理正則表示式的庫。在小型匹配的情況下有非常優秀的表現。
綜合
P::Classes
一個高度可移植的C++應用程式框架。當前關注型別和執行緒安全的signal/slot機制,i/o系統包括基於
外掛的網路協議透明的i/o架構,基於外掛的應用程式訊息日誌框架,訪問sql資料庫的類等等。
ACDK - Artefaktur Component Development Kit
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