這些苦對您很有用
阿新 • • 發佈：2019-02-06
C++著名程式庫的比較和學習經驗 1、C++各大有名庫的介紹——C++標準庫 2、C++各大有名庫的介紹——準標準庫Boost 3、C++各大有名庫的介紹——GUI 4、C++各大有名庫的介紹——網路通訊 5、C++各大有名庫的介紹——XML 6、C++各大有名庫的介紹——科學計算 7、C++各大有名庫的介紹——遊戲開發 8、C++各大有名庫的介紹——執行緒 9、C++各大有名庫的介紹——序列化 10、C++各大有名庫的介紹——字串 11、C++各大有名庫的介紹——綜合 12、C++各大有名庫的介紹——其他庫 13、C++名人的網站 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。 1、C++各大有名庫的介紹——C++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。 1.1、Dinkumware C++ Library 參考站點： http://www.dinkumware.com/ 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。 1.2、RogueWave Standard C++ Library 參考站點： http://www.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。 1.3、SGI STL 參考站點： http://www.roguewave.com/ SGI公司的C++標準模版庫。 1.4、STLport 參考站點： http://www.stlport.org/ SGI STL庫的跨平臺可移植版本。 2、C++各大有名庫的介紹——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： 2.1 Regex 正則表示式庫 2.2 Spirit LL parser framework，用C++程式碼直接表達EBNF 2.3 Graph 圖元件和演算法 2.4 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 2.5 concept check 檢查泛型程式設計中的concept 2.6 Mpl 用模板實現的超程式設計框架 2.7 Thread 可移植的C++多執行緒庫 2.8 Python 把C++類和函式對映到Python之中 2.9 Pool 記憶體池管理 2.10 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。 參考站點： http://www.boost.org 3、C++各大有名庫的介紹——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。 3.1、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,程式設計效率高，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。 3.2、QT 參考網站： http://www.trolltech.com 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。[ wangxinus 注:QT目前已經是Nokia旗下的產品，原官方網站已經失效，目前為 http://qt.nokia.com .2009年初發布的Qt4.5版本開始使用LGPL協議，諾基亞希望以此來吸引更多的開發人員使用Qt庫] 3.3、WxWindows 參考網站： http://www.wxwindows.org 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。並且是完全開放原始碼的。新近的C++ Builder X的GUI設計器就是基於這個庫的。[ wangxinus 注:迫於微軟的施壓，已經由WxWindows更名為wxWidgets] 3.4、Fox 參考網站： http://www.fox-toolkit.org/ 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。 3.5、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。 3.6、GTK 參考網站： http://gtkmm.sourceforge.net/ 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Qt就是這個庫的C++封裝版本。[ wangxinus注:“Qt 就是這個庫的C++封裝版本”是錯誤的。Qt早於GTK，最初Qt由於協議的原因引起社群的不滿，另外開發了一個基於C語言的GTK庫，後面的擴充套件版本為 GTK＋。GTK+的Gnome和Qt的KDE是目前linux桌面的兩大陣營，曾有水火不容之勢。目前雙方都以及開源社群的精神，已經和解。] 4、C++各大有名庫的介紹——網路通訊 4.１、ACE 參考網站： http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/ACE.html 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。 4.２、StreamModule 參考網站： http://www.omnifarious.org/StrMod 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。 4.３、SimpleSocket 參考網站： http://home.hetnet.nl/~lcbokkers/simsock.htm 這個類庫讓編寫基於socket的客戶/伺服器程式更加容易。 4.４、A Stream Socket API for C++ 參考網站： http://www.pcs.cnu.edu/~dgame/sockets/socketsC++/sockets.html 又一個對Socket的封裝庫。 5、C++各大有名庫的介紹——XML 5.１、Xerces 參考網站： http://xml.apache.org/xerces-c/ 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 XMLSchema 的基本完整的開放標準。 5.２、XMLBooster 參考網站： http://www.xmlbooster.com/ 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。 5.３、Pull Parser 參考網站： http://www.extreme.indiana.edu/xgws/xsoap/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。 5.４、Xalan 參考網站： http://xml.apache.org/xalan-c/ 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。 5.５、CMarkup 參考網站： http://www.firstobject.com/xml.htm 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。 5.６、libxml++ http://libxmlplusplus.sourceforge.net/ libxml++是對著名的libxml XML解析器的C++封裝版本。 5.7. TinyXML [ wangxinus 注:一個非常小巧的XML解析庫，基於DOM的。] 6、C++各大有名庫的介紹——科學計算 6.１、Blitz++ 參考網站： http://www.oonumerics.org/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。 6.２、POOMA 參考網站： http://www.codesourcery.com/pooma/pooma 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式開發，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。 6.３、MTL 參考網站： http://www.osl.iu.edu/research/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。 6.４、CGAL 參考網站： www.cgal.org 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。 7、C++各大有名庫的介紹——遊戲開發 7.１、Audio/Video 3D C++ Programming Library 參考網站： http://www.galacticasoftware.com/products/av/ 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。 7.２、KlayGE 參考網站： http://home.g365.net/enginedev/ 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。 [ wangxinus 注:這個庫國人瞭解很少，百度百科的 KlayGE詞條 還是本人建立的。一個人開發一個遊戲引擎庫，是在讓筆者汗顏，對作者表示欽佩！] 7.３、OGRE 參考網站： http://www.ogre3d.org 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。 8、C++各大有名庫的介紹——執行緒 8.１、C++ Threads 參考網站： http://threads.sourceforge.net/ 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執行緒方面的功能。 8.２、ZThreads 參考網站： http://zthread.sourceforge.net/ 一個先進的面向物件，跨平臺的C++執行緒和同步庫。 9、C++各大有名庫的介紹——序列化 9.１、s11n 參考網站： http://s11n.net/ 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。 9.２、Simple XML Persistence Library 參考網站： http://sxp.sourceforge.net/ 這是一個把物件序列化為XML的輕量級的C++庫。 10、C++各大有名庫的介紹——字串 10.１、C++ Str Library 參考網站： http://www.utilitycode.com/str/ 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。 10.２、Common Text Transformation Library 參考網站： http://cttl.sourceforge.net/ 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。 10.３、GRETA 參考網站： http://research.microsoft.com/projects/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。 11、C++各大有名庫的介紹——綜合 11.１、P::Classes 參考網站： http://pclasses.com/ 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。 11.２、ACDK - Artefaktur Component Development Kit 參考網站： http://acdk.sourceforge.net/ 這是一個平臺無關的C++元件框架，類似於Java或者.NET中的框架（反射機制，執行緒，Unicode，廢料收集，I/O，網路，實用工具，XML，等等），以及對Java, Perl, Python, TCL, Lisp, COM 和 CORBA的整合。 11.３、dlib C++ library 參考網站： http://www.cis.ohio-state.edu/~kingd/dlib/ 各種各樣的類的一個綜合。大整數，Socket，執行緒，GUI，容器類,以及瀏覽目錄的API等等。 11.４、Chilkat C++ Libraries 參考網站： http://www.chilkatsoft.com/cpp_libraries.asp 這是提供zip，e-mail，編碼，S/MIME，XML等方面的庫。 11.５、C++ Portable Types Library (PTypes) 參考網站： http://www.melikyan.com/ptypes/ 這是STL的比較簡單的替代品，以及可移植的多執行緒和網路庫。 11.６、LFC 參考網站： http://lfc.sourceforge.net/ 哦，這又是一個嘗試提供一切的C++庫 12、C++各大有名庫的介紹——其他庫 12.１、Loki 參考網站： http://www.moderncppdesign.com/ 哦，你可能抱怨我早該和Boost一起介紹它，一個實驗性質的庫。作者在loki中把C++模板的功能發揮到了極致。並且嘗試把類似設計模式這樣思想層面的東西通過庫來提供。同時還提供了智慧指標這樣比較實用的功能。 12.２、ATL ATL(Active Template Library)是一組小巧、高效、靈活的類，這些類為建立可互操作的COM元件提供了基本的設施。 12.３、FC++: The Functional C++ Library 這個庫提供了一些函式式語言中才有的要素。屬於用庫來擴充語言的一個代表作。如果想要在OOP之外尋找另一分的樂趣，可以去看看函式式程式設計的世界。大師Peter Norvig在 “Teach Yourself Programming in Ten Years”一文中就將函式式語言列為至少應當學習的6類程式語言之一。 12.４、FACT! 參考網站： http://www.kfa-juelich.de/zam/FACT/start/index.html 另外一個實現函式式語言特性的庫 12.５、Crypto++ 提供處理密碼，訊息驗證，單向hash，公匙加密系統等功能的免費庫。 還有很多非常激動人心或者是極其實用的C++庫，限於我們的水平以及文章的篇幅不能包括進來。在對於這些已經包含近來的庫的介紹中，由於並不是每一個我們都使用過，所以難免有偏頗之處，請讀者見諒。 13、C++名人的網站 正如我們可以通過計算機歷史上的重要人物瞭解計算機史的發展，C++相關人物的網站也可以使我們得到最有價值的參考與借鑑，下面的人物我們認為沒 有介紹的必要，只因下面的人物在C++領域的地位眾所周知，我們只將相關的資源進行羅列以供讀者學習，他們有的工作于貝爾實驗室，有的工作於知名編譯器廠 商，有的在不斷推進語言的標準化，有的為讀者撰寫了多部千古奇作…… １、Bjarne Stroustrup http://www.research.att.com/~bs/ ２、Stanley B. Lippman http://blogs.msdn.com/slippman/ (中文版) http://www.zengyihome.net/slippman/index.htm ３、Scott Meyers http://www.aristeia.com/ ４、David Musser http://www.cs.rpi.edu/~musser/ ５、Bruce Eckel http://www.bruceeckel.com http://blog.csdn.net/beckel Bruce Eckel 部落格中文版 ６、Nicolai M. Josuttis http://www.josuttis.com/ ７、Herb Sutter http://www.gotw.ca/ http://blog.csdn.net/hsutter/ Herb Sutter 中文部落格 ８、Andrei Alexandrescu