C++ Boost库是什么？

Boost 是一个功能强大、构造精巧、跨平台、开源并且完全免费的 C++ 程序库。

1998 年，Beman G.Dawes（C++标准委员会成员之一）发起倡议并建立了 Boost 社区，其目的是向 C++ 程序员提供免费的、经同行审查的、可移植的、高质量的 C++ 源程序库。

Boost 强调程序库要与 C++ 标准库很好地共同工作，建立在“既有的实践”之上并提供参考实现，因此 Boost 库可以适合最后的标准化。

自创立以来，Boost 社区的工作已经取得了卓越的成果，C++ 标准库中有三分之二来自 Boost 库，而且将来 Boost 库中还会有更多的库进入新标准。

C++ 四十余年的发展历史中产生了数不清的程序库，有影响力的程序库也不计其数，然而其中没有一个程序库能够与 Boost 相提并论，Boost 有着其他程序库无法比拟的优点，具体如下：

1) 许多 Boost 库的作者本身就是 C++ 标准委员会成员，因此，Boost“天然”成了标准库的后备，负责向新标准输送组件，这也使得 Boost 获得了“准”标准库的美誉。

2) Boost 独特的同行审查制度保证了每一个 Boost 库组件都经过了严格的审查和验证，使其具有很高的工业强度，甚至超过大多数商业产品的实现。

3) Boost 采用了类似 STL 的编程范式，但却并没有 STL 那样晦涩难懂，其代码格式优美清晰、易于阅读，而且 Boost 附带丰富的说明文档——它既是一个程序库，也是一个很有价值的学习现代 C++ 编程的范本。

4) Boost 的发布采用 Boost Software License，这是一个不同于 GPL 和 Apache 的非常宽松的许可证，该许可证允许库用户将 Boost 用于任何用途，既鼓励非商业用途，也鼓励商业用途。用户无须支付任何费用，不受任何限制，即可轻松享有 Boost 的全部功能。

Boost 官方于 2019 年 12 月发布的 1.72 版本，共包含 160 余个库/组件，涵盖字符串与文本处理、容器、迭代器、算法、图像处理、模板元编程、并发编程等多个领域，使用 Boost，将大大增强 C++ 的功能和表现力。

获取 Boost

Boost 提供源码形式的安装包，可以从 Boost 官方网站（https://www.boost.org/）下载最新版本。以 boost_1_72_0.tar.gz 为例，把该文件解压缩到磁盘任意位置即可，例如：

tar xvfz boost_1_72_0.tar.gz  #解压缩到当前目录

Boost 的目录结构

Boost 压缩包解压后有5万多个文件，占据近 700MB 的磁盘空间，但其目录结构却很简洁清晰：

boost_1_72_0/  #存放配置脚本和说明文件
├──── boost    #最重要的目录，90%以上的Boost程序库源码都在这里
├──── doc      #HTML格式的文档，也可以生成PDF格式的文档
├──── libs     #所有组件的示例、测试、编译代码和说明文档
├──── more     #库作者的相关文档
├──── status   #可用于测试Boost库的各个组件
└──── tools    #b2、quickbook 等自带工具

在大多数情况下，我们只需要关心 boost 子目录，这里面以头文件的形式分门别类地存放了我们要使用的库代码：

boost_1_72_0/  #Boost 安装根目录
├──── boost    #boost子目录
│    ├──── accumulators #累加器库
│    ├──── algorithm    #算法库
│    ├──── align        #内存对齐库
│    ├──── archive      #序列化库
│    ├──── asio         #异步并发库
│    ├──── assign       #赋值初始化库
│    ├──── atomic       #原子操作库
│    ├──── beast        #高级网络通信库（HTTP/WebSocket）
│    ├──── bimap        #双向关联数组
│    ├──── bind         #bind表达式
│    ├──── chrono       #时间处理库
│    ├──── ...          #其他库……
│    └──── yap          #表达式模板库

Boost 使用方式

Boost 库的大多数组件不需要编译链接，我们在自己的源码里直接包含头文件即可。例如，如果要使用 boost::tribool，只需要在 C++ 源文件中添加如下 include 语句：

#include <boost/logic/tribool.hpp>  //使用tribool库

细心的读者会发现，Boost 库的头文件与我们平常所用的头文件（*.h）或 C++ 标准库的头文件（没有后缀名）不同，这正是 Boost 的独特之处。它把 C++ 类的声明和实现放在了一个文件中，而不是分成两个文件，即.h+.cpp，故文件的后缀是.hpp。

之所以这么做当然是有理由的。其中一个原因就是与普通的C头文件（*.h）区分，另一个很重要的原因就是使 Boost 库不需要预先编译，直接将其引入程序员的工程即可编译链接，方便了 Boost 库的使用。

Java、C＃、PHP、Python 程序员应该对这种代码文件形式很熟悉，这几种语言都在一个文件中编写所有代码。

剩下的少量库（如 chrono、date_time、program_options、test、thread 等）必须编译成静态库或动态库，并在构建时指定链接选项才能使用。

不过有个好消息，其中有的库不需要编译也可以使用部分或全部功能，而更好的消息是有的库已经有了不需要编译的替代品。