Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ

Boost содержит десятки библиотек, и к ним постоянно добавляются новые. Время от времени та или иная библиотека исключается, как правило, потому, что ее функциональность перекрывается более новой библиотекой, предоставляющей более широкий диапазон возможностей или лучше спроектированной (то есть более гибкой или эффективной).

Библиотеки сильно отличаются по размерам и областям применения. На одном полюсе находятся библиотеки, концептуально требующие лишь нескольких строк кода (но обычно после добавления обработки ошибок и обеспечения переносимости они становятся намного длиннее). Одной из таких библиотек является Conversion, которая представляет безопасные и более удобные операторы приведения. Например, входящая в нее функция numeric_cast возбуждает исключение, если преобразование одного числового типа в другой приводит к переполнению, потере значимости либо другим подобным проблемам, а функция lexical_cast позволяет привести любой тип, поддерживающий operator<<, к строке, что очень удобно для диагностики, протоколирования и т. п. Другую крайность составляют библиотеки, представляющие настолько широкие возможности, что им можно посвящать целые книги. Это относится к библиотеке Boost Graph Library (для программирования произвольных структур графов), и Boost MPL Library («библиотека метапрограммирования»).

Библиотеки Boost посвящены самым разным темам, сгрупированным в несколько основных категорий:

• Обработка строк и текстов. Сюда входят библиотеки для безопасного по отношению к типам форматирования (по аналогии с printf), работы с регулярными выражениями (легли в основу соответствующей функциональности TR1 – см. правило 54), а также лексического и грамматического анализа.

• Контейнеры. Сюда входят библиотеки для работы с массивами фиксированной длины с STL-подобным интерфейсом (см. правило 54), битовыми наборами произвольной длины, а также многомерными массивами.

• Функциональные объекты и высокоуровневое программирование. Эта категория объединяет несколько библиотек, которые лежат в основе функциональности TR1. Одной из наиболее интересных является библиотека Lambda, которая настолько упрощает создание функциональных объектов на лету, что вы вряд ли даже осознаете, что происходит:

using namespace boost::lambada; // включить средства

// из библиотеки Lambda

std::vector v;

...

std::for_each(v.begin(), v_end(), // для каждого элемента x

std::cout <<_1*2+10<<”\n”); // в v напечатать x*2+10;

// “_1” – место для

// подстановки текущего

// элемента

• Обобщенное программирование. Сюда входит широкий набор классов-характеристик (см. правило 47).

• Метапрограммирование шаблонов (TMP – см. правило 48). Включает библиотеку утверждений (assertions) времени компиляции, а также библиотеку Boost MPL Library. Среди прочего она поддерживает STL-подобные структуры данных, описывающие сущности времени компиляции, к примеру типы:

// создать контейнер времени компиляции, подобный списку, содержащий

// три типа (float, double и long double), и назвать его “floats”

typedef boost::mpl::list floats;

// создать новый контейнер времени компиляции, содержащий типы

// из “floats”, плюс “int”, вставленный в начало; назвать новый

// контейнер “types”

typedef boost::mpl::push_front::type types;

Такие контейнеры типов (их часто называют спискамии типов – typelists, хотя они могут быть основаны не только на классе mpl::list, но и на mpl::vector) открывают возможность написания широкого диапазона мощных и полезных TMP-приложений.

• Математика и численные методы. Сюда входят библиотеки для работы с рациональными числами, поиска наибольшего общего делителя и наименьшего общего кратного, а также для операций со случайными числами (еще одна библиотека, оказавшая влияние на включение соответствующей функциональности в отчет TR1).

• Корректность и тестирование. Сюда входят библиотеки для формализации неявных шаблонных интерфейсов (см. правило 41) и поддержки программирования на основе методологии «тестирования с самого начала».