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，有着“C++‘准’标准库”的美誉。Boost 由C++标准委员会部分成员所设立的Boost 社区开发并维护，使用了许多现代C++编程技术，内容涵盖字符串处理、正则表达式、容器与数据结构、并发编程、函数式编程、泛型编程、设计模式实现等许多领域，极大地丰富了C++的功能和表现力，能够使C++软件开发更加简捷、优雅、灵活和高效。本书基于2017 年4 月发布的Boost1.64 版，介绍了其中的所有140 余个库，并且结合C++11/14/17标准详细、深入地讲解了其中数十个库，同时实现了若干颇具实用价值的工具类和函数，可帮助读者迅速地理解、掌握Boost 的用法并应用于实际的开发工作。本书内容丰富、结构严谨、详略得当、讲解透彻，带领读者领略了C++的最新前沿技术，相信会是每位C++程序员的必备工具书。

推荐序 最近一年我电话面试了数十位C++应聘者，惯用的暖场问题是“工作中使用过STL 的哪些 组件？用过Boost 的哪些组件？”得到的答案大多集中在vector、map 和shared_ptr。如 果对方是在校学生，我一般会问问vector 或map 的内部实现、各种操作的复杂度，以及迭代 器失效的可能场景。如果是有经验的程序员，我还会追问shared_ptr 的线程安全性、循环引 用的后果及如何避免、weak_ptr 的作用等。如果这些都回答得不错，进一步还可以问问如何实 现线程安全的引用计数，如何定制删除动作等。这些问题让我能迅速地判别对方的C++水平。 我之所以在面试时问到Boost，是因为其中的许多组件确实可以用于编写可维护的产品代 码。Boost 包含近百个程序库，其中不乏具有工程实用价值的佳品。每个人口味与技术背景不 一样，对Boost 的取舍也不一样。就我的个人经验而言，首先可以使用绝对无害的库，例如 noncopyable、scoped_ptr、static_assert 等，这些库的学习和使用都比较简单，容易 入手。其次，有些功能自己实现起来并不困难，正好Boost 里提供了现成的代码，那就不妨一 用，比如date_time 和circular_buffer 等。然后，在新项目中，对于消息传递和资源管 理可以考虑采用更加现代的方式，例如用function/bind 在某些情况下代替虚函数作为库的 回调接口、借助shared_ptr 实现线程安全的对象回调等。这二者会影响整个程序的设计思 路与风格，需要通盘考虑，如果正确使用智能指针，在现代C++程序里一般不需要出现delete 语句。最后，对某些性能不佳的库保持警惕，比如lexical_cast。总之，在项目组成员人 人都能理解并运用的基础上，适当引入现成的Boost 组件，以减少重复劳动，提高生产力。 Boost 是一个宝库，其中既有可以直接拿来用的代码，也有值得借鉴的设计思路。试举 一例：正则表达式库regex 对线程安全的处理。 早期的 RegEx 类不是线程安全的，它把“正则表达式”和“匹配动作”放到了一个类里边。 由于有可变数据，RegEx 的对象不能跨线程使用。如今的RegEx 明确地区分了不可变 （immutable）与可变（mutable）的数据，前者可以安全地跨线程共享，后者则不行。比如正 则表达式本身（basic_regex）与一次匹配的结果（match_results）是不可变的；而匹配 动作本身（match_regex）涉及状态更新，是可变的，于是用可重入的函数将其封装起来，不 让这些数据泄露给别的线程。正是由于做了这样合理的区分，RegEx 在正常使用时就不必加锁。 Donald Knuth 在“Coders at Work”一书里表达了这样一个观点：如果程序员的 推荐序 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） IV 工作就是摆弄参数去调用现成的库，而不知道这些库是如何实现的，那么这份职业就没啥乐 趣可言。换句话说，固然我们强调工作中不要重新发明轮子，但是作为一个合格的程序员， 应该具备自制轮子的能力。非不能也，是不为也。 C/C++语言的一大特点是其标准库可以用语言自身实现。C 标准库的strlen、strcpy、 strcmp 系列函数是教学与练习的好题材，C++标准库的complex、string、vector 则是 类、资源管理、模板编程的绝佳示范。在深入了解STL 的实现之后，运用STL 自然手到擒 来，并能自动避免一些错误和低效的用法。 对于 Boost 也是如此，为了消除使用时的疑虑，为了用得更顺手，有时我们需要适当了 解其内部实现，甚至编写简化版用做对比验证。但是由于Boost 代码用到了日常应用程序开 发中不常见的高级语法和技巧，并且为了跨多个平台和编译器而大量使用了预处理宏，阅读 Boost 源码并不轻松惬意，需要下一番工夫。另一方面，如果沉迷于这些有趣的底层细节而 忘了原本要解决什么问题，恐怕就舍本逐末了。 Boost 中的很多库是按泛型编程的范式来设计的，对于熟悉面向对象编程的人而言，或 许面临一个思路的转变。比如，你得熟悉泛型编程的那套术语，如concept、model、 refinement，才容易读懂Boost.Threads 文档中关于各种锁的描述。我想，对于熟悉 STL 设计理念的人而言，这不是什么大问题。 在某些领域，Boost 不是唯一的选择，也不一定是最好的选择。比如，要生成公式化的源 代码，我会首选用脚本语言写一小段代码生成程序，而不用Boost.Preprocessor；要在 C++程序中嵌入领域特定语言，我会首选用Lua 或其他语言解释器，而不用Boost.Proto； 要用C++程序解析上下文无关文法，我会首选用ANTLR 来定义词法与语法规则并生成解析器 （parser），而不用Boost.Spirit。总之，使用Boost 时心态要平和，别较劲去改造C++ 语言。把它有助于提高生产力的那部分功能充分发挥出来，让项目从中受益才是关键。 要学习 Boost，除了阅读其官方网站的文档、示例与源码外，最好能有一本比较全面的 中文书在手边随时翻阅。对于不谙英文的开发者，这更是可幸之至。您手上这本《Boost 程 序库完全开发指南》是很好的使用指南与参考手册。作者由浅入深地介绍了Boost 的大部分 常用内容，能让读者迅速了解Boost，并从中找到自己需要的部分。拿到这本书稿之后，我 有粗有细地阅读了一遍，总体来看，作者水平很高，也相当务实，对C++和Boost 的理解 与运用很到位，我从这本书学到了不少新知识。为此，我乐于向希望学习Boost 程序库的开 发者推荐这本靠谱的书。 须知“功不唐捐”，作为一名现代C++程序员，在Boost 上投入的精力定能获得回报。 陈硕 《代码大全》译者之一 中国·香港 第4 版前言 本书初版面市至今已过去了七年的时间，这些年里我一直在持续关注 Boost/C++的发 展和动态，及时更新维护这本书已经成为了我的一种习惯甚至是一种生活方式。随着C++17 的发布，编写新版的工作也就自然而然地提上了日程。 这次修订的过程也是对自己的一个反省：感觉前几版有点“贪大求全”，做的是“加法”， 恨不得把Boost/C++相关的所有细节都列出来，未免显得有些啰唆，所以这次的第4 版就 冷静了些，开始做“减法”。在修正笔误、微调代码格式、更新date_time、test 等库之 外，删去了几个实际价值不是很高的组件，例如scoped_array、swap、tokenizer 等， 希望精简后阅读起来能够更加顺畅，更方便学习研究。 不过也有声音反映作者对本书的修订过于“武断”“任性”，觉得删除的内容看不到了比 较可惜。为了弥补新版导致的“缺憾”，我把之前删掉的章节都做成了PDF 文件，放到了 GitHub 上，感兴趣的读者可以自行下载查阅。 祝您阅读愉快，愿我们C++20 时再相见！ 罗剑锋 2017 年7 月17 日于 北京 亚运村 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） VI 第1 版前言 屈指算来，接触C++语言至今已经有十余个年头了。回首往事，不禁感慨良多。 缘起 1996 年我上大学最开始学的是Pascal，不得不说，Pascal 严谨的程序风格确实很适 合作为一门教学语言，然而用于实际开发就不那么合适了（直到出现Delphi）。由于当时学 校并未开设C 语言课程，因此在Pascal 课程结束后我就买书自学C/C++语言，并在次年报 名计算机软件专业技术资格和水平考试，靠着一点点编程和考试的“天分”获得了高级程序 员资质（当年很热衷考级考证，后来就“淡定”多了）。虽然有了资格证，但我仍然算是个 C++的初学者，对于C++的认识还处于C 的面向过程和简单的基于对象层次上。 新千年伊始我考入了北京理工大学就读研究生，因为跟导师做项目开始接触STL 与C++ 标准库，大概是2005 年从1.33 版结识了Boost，这才真正领略了C++的精髓。那段时期 Java 和C#正在国内大行其道，C++则势单力薄，有关STL 和C++标准的技术书籍寥寥无几， 而讲解Boost 的书更是为零，故对Boost 的学习基本只能靠自己的摸索与实践。好在Boost 自带的文档相当丰富（尽管看全英文的资料十分辛苦），而且源码也写得比较清晰规范，在熟 悉了STL 的基础上学习Boost 倒也并不算太难。 但 Boost 的一个最大的特点就是“庞大”，功能组件众多，要想把它全部装进脑子里融 会贯通基本上是不可能的，使用时需要经常查阅英文文档，相当麻烦。因此，在学习的过程 中，我逐渐产生了编写学习笔记的想法。一开始只是一个简单的纯文本文件，记录了一些使 用经验的片断，随着积累不断增加，纯文本形式已经不能满足知识整理的需求了，于是我又 把这些文字迁移到了Word 文档里，把使用经验分类编目，进行较系统的归纳梳理。慢慢地， 这份学习笔记居然有了上万字的规模，成为了一份很好的Boost 备忘参考，在日常的开发工 作中给了我很大的帮助——就像《设计模式》一书中所说的那样，捕获了很多使用Boost 解 决问题的实践经验，避免了重复发现。不过，这份资料一直仅限于我个人使用，属于“自娱 自乐”的作品，从未示人。 第1 版前言 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） VII 时间一晃到了2010 年1 月份的某天夜里，不知道是什么原因我忽然失眠了，躺在床上 翻来覆去怎么也睡不着。突然，一个念头闯入了脑海：把Boost 开发经验整理出版吧，让更 多人能够分享这些知识，正所谓“独乐乐，与众乐乐，孰乐？”这个大胆的想法的出现让我 那天的失眠又延长了几个小时——关于书的各种构想在头脑中“肆虐横行”。 随后的几天里我就把这个想法付诸行动了，虽然以前也写过并发表很多文章，也在网上 印刷了几本个人文集，但出版正式的书还是第一次。在把学习笔记进一步整理完善，编写出 较完整的结构和一个样章后，我就开始联系出版社了。当初并没有多大的信心，毕竟我这个 作者名不见经传，也没有什么资历、背景和名气（而且还是个“网盲”，从未跟随潮流开个人 博客）。很幸运，发出的第一个E-mail 就是电子工业出版社，而且编辑也在第一时间回复 了我，这才给了我以持续写作完成全书的动力。 写作过程中我也进一步加深了对Boost 的认识，澄清了许多原来未曾注意到的细节。原 本只打算写20 万字左右、三百多页，但写到中途才发现Boost 库的博大精深远非当初的理 解，也意识到了自己当初学习的肤浅。历经了近半年近乎不眠不休的努力，最终呈现给读者 的是这本厚达500 多页的图书，文字量是最初学习笔记的数十倍，内容也翔实丰满了很多—— 达成这个结果，我个人可以说是问心无愧了。 C++与Boost C++较Java 和C#等语言的一个最大不同在于它并非是由某个公司或个人把持的，它的 真正发展动力来自于广大程序员。Boost 就是这样的一个典范，它成功地填补了从C++98 到C++0X 这“失落的十年”间的空白，在竞争对手Java 和C#不断更新版本新增特性的时 候以库的形式极大地增强了C++的能力，使C++不至于因为标准规范的滞后而落后于时代， 而且Boost 还深层次地挖掘了C++的潜力，开创了泛型编程、模板元编程、函数式编程等 崭新的境界。 就个人来说，我比较喜欢的Boost 版本有两个，分别是1.35 和1.39。1.35 版增加 了asio、bimap、circular_buffer 等许多重要组件，而1.39 版则增加了signals2 库，这两个版本都在我的工作用机上停留了相当长的时间。落笔之时，Boost 已经更新到了 1.43 版，成长为一个相当完善、全面、强大的C++程序库。可以毫不夸张地说，现在的C++ 程序员，如果不熟悉Boost，那么至少丧失了一半使用C++的好处，同时会多耗费数倍的开 发精力和时间。 随着 C++0X 标准的即将来临，Boost 程序库的发展也出现了加速的趋势，由原来间隔 数月不定期更新版本，改为定期（每3 个月左右）发布新版本，而且每个新版本都会包含大 第1 版前言 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） VIII 量极有价值的更新内容。因此，希望读者在阅读本书时及时访问Boost 的官网（http::// www.boost.org），以便获取最新的版本。 感谢读者选择本书，再说一句真心的“套话”（笑）：限于作者水平有限，书中错漏在所 难免，敬请读者原谅、指正。 致谢 首先我要感谢整个C++群体，特别是：C++语言的发明者Bjarne Stroustrup 博士—— 他给我们带来了美妙的C++；然后是Alexander Stepanov 和C++标准委员会——他们把 STL 引入了C++，开创了C++的现代编程风格；以及Beman G.Dawes、Boost 程序库的所 有作者和Boost 社区——他们为我们奉献了如此高水准的程序库。 其次我要感谢电子工业出版社博文视点公司，他们给了我这个把自己的开发经验出版成 书的机会，在把潦草的个人学习笔记变成正式图书的过程中他们付出了艰辛的努力。还要感 谢陈硕先生，他审阅了本书的部分手稿，提出了很多有价值的参考意见，并慨然为本书撰写 序言。 接下来我要感谢我的家人：感谢我的父母和弟弟，他们永远是我生命中最重要的人；感 谢我的妻子，她自始至终都支持我的写作，并担负了大部分照顾孩子的家务（虽然偶有怨言）； 还要对已满一岁半的女儿说声抱歉，为了写作本书，我已经牺牲了很多陪她玩耍的时间。 我还要感谢黄美华、冯薇、戚天龙、罗玉震、颜静、陈刚、张秋香、缪泽波等同事，长 期的共事令我们建立了深厚的友谊。对后两位同事致以特别的感谢，他们对完成本书提供了 大力的支持和帮助。 最后，感谢多年以来的好友岳大海、时吉斌、王峰，感谢我的中学老师邓英、杜爱芹、 练鑫云、陈静，感谢我的研究生导师贾云得，以及所有在我成长过程中曾经给予我关心和帮 助的朋友们！ 罗剑锋 2010 年6 月7 日于 北京 王府井

目录 第 0 章导读 .................................................... 1 0.1 关于本书........................................... 1 0.2 读者对象........................................... 1 0.3 术语与风格...................................... 2 0.4 语言标准........................................... 3 0.5 本书的结构...................................... 4 0.6 如何阅读本书.................................. 5 0.7 本书的源码...................................... 5 第 1 章总论 .................................................... 7 1.1 简介................................................... 7 1.1.1 获取方式................................. 8 1.1.2 目录结构................................. 8 1.1.3 使用方式................................. 9 1.2 开发环境........................................... 9 1.2.1 操作系统和编译器................10 1.2.2 快捷安装................................10 1.2.3 完全安装................................10 1.2.4 定制安装................................11 1.2.5 编译验证................................11 1.3 构建工具..........................................12 1.3.1 安装方式................................12 1.3.2 构建脚本................................12 1.3.3 构建语言...............................13 1.3.4 构建命令...............................14 1.4 总结..................................................14 第 2 章时间与日期......................................15 2.1 timer 库概述....................................15 2.2 timer .................................................16 2.2.1 用法.......................................16 2.2.2 类摘要...................................17 2.2.3 使用建议...............................18 2.3 progress_timer .................................18 2.3.1 用法.......................................18 2.3.2 类摘要...................................19 2.4 progress_display..............................19 2.4.1 类摘要...................................20 2.4.2 用法.......................................21 2.4.3 注意事项...............................22 2.5 date_time 库概述............................23 2.5.1 使用方式...............................23 2.5.2 基本概念...............................24 2.6 处理日期..........................................24 2.6.1 日期.......................................25 2.6.2 创建日期对象........................25 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） X 2.6.3 访问日期................................27 2.6.4 日期的输出............................28 2.6.5 转换C 结构...........................29 2.6.6 日期长度................................29 2.6.7 日期运算................................30 2.6.8 日期区间................................31 2.6.9 日期区间运算........................33 2.6.10 日期迭代器..........................34 2.6.11 其他功能..............................35 2.6.12 综合运用..............................36 2.7 处理时间..........................................38 2.7.1 时间长度................................39 2.7.2 操作时间长度........................40 2.7.3 时间精确度............................42 2.7.4 时间点...................................43 2.7.5 创建时间点对象....................44 2.7.6 操作时间点对象....................44 2.7.7 转换C 结构...........................45 2.7.8 时间区间................................46 2.7.9 时间迭代器............................46 2.7.10 综合运用..............................47 2.8 date_time 库的高级议题...............49 2.8.1 编译配置宏............................50 2.8.2 自定义字面值........................50 2.8.3 格式化时间............................51 2.8.4 本地时间................................51 2.9 总结..................................................53 第 3 章内存管理...........................................55 3.1 smart_ptr 库概述.............................55 3.1.1 RAII 机制..............................55 3.1.2 智能指针................................56 3.2 scoped_ptr ........................................57 3.2.1 类摘要...................................57 3.2.2 操作函数................................58 3.2.3 用法.......................................59 3.2.4 对比标准...............................61 3.3 shared_ptr ........................................63 3.3.1 类摘要...................................63 3.3.2 操作函数...............................64 3.3.3 用法.......................................65 3.3.4 工厂函数...............................67 3.3.5 应用于标准容器....................68 3.3.6 应用于桥接模式....................69 3.3.7 应用于工厂模式....................70 3.3.8 定制删除器............................72 3.3.9 高级议题...............................73 3.4 weak_ptr...........................................76 3.4.1 类摘要...................................76 3.4.2 用法.......................................77 3.4.3 对象自我管理........................78 3.4.4 打破循环引用........................79 3.5 intrusive_ptr.....................................80 3.5.1 类摘要...................................80 3.5.2 用法.......................................81 3.5.3 引用计数器............................82 3.6 pool 库概述.....................................83 3.7 pool...................................................83 3.7.1 类摘要...................................84 3.7.2 操作函数...............................84 3.7.3 用法.......................................85 3.8 object_pool ......................................86 3.8.1 类摘要...................................86 3.8.2 操作函数...............................86 3.8.3 用法.......................................87 3.8.4 更多的构造参数....................88 3.9 singleton_pool .................................89 3.9.1 类摘要...................................89 3.9.2 用法.......................................90 3.10 pool_alloc ......................................91 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） XI 3.11 总结................................................91 第 4 章实用工具...........................................93 4.1 noncopyable.....................................93 4.1.1 原理.......................................94 4.1.2 用法.......................................94 4.1.3 实现.......................................95 4.2 ignore_unused..................................96 4.2.1 基本用法................................96 4.2.2 模板用法................................97 4.3 optional.............................................97 4.3.1 类摘要...................................98 4.3.2 操作函数................................99 4.3.3 用法.....................................100 4.3.4 工厂函数..............................101 4.4 assign..............................................102 4.4.1 list_inserter...........................102 4.4.2 operator+=............................103 4.4.3 operator () ............................104 4.4.4 generic_list...........................105 4.4.5 初始化容器..........................106 4.4.6 重复输入..............................108 4.4.7 操作非标准容器..................109 4.4.8 其他议题..............................110 4.5 tribool .............................................110 4.5.1 类摘要.................................110 4.5.2 用法.....................................111 4.5.3 为第三态更名......................112 4.5.4 输入/输出............................113 4.5.5 其他议题..............................113 4.6 operators.........................................114 4.6.1 基本运算概念......................116 4.6.2 算术操作符..........................116 4.6.3 基类链.................................118 4.6.4 复合运算概念......................119 4.6.5 相等与等价..........................121 4.6.6 解引用操作符......................122 4.6.7 下标操作符..........................123 4.6.8 布尔转型操作符..................124 4.6.9 二元操作符..........................126 4.7 exception........................................126 4.7.1 标准库中的异常..................127 4.7.2 类摘要.................................127 4.7.3 向异常传递信息..................129 4.7.4 错误信息类..........................130 4.7.5 包装标准异常......................132 4.7.6 使用函数抛出异常..............132 4.7.7 获得更多信息......................133 4.7.8 高级议题.............................134 4.8 uuid.................................................136 4.8.1 类摘要.................................136 4.8.2 用法.....................................137 4.8.3 生成器.................................139 4.8.4 增强用法.............................141 4.8.5 转换字符串..........................142 4.8.6 摘要算法.............................143 4.9 config..............................................144 4.9.1 编译期字符串化..................144 4.9.2 静态整型常量......................145 4.10 utility ............................................145 4.10.1 二进制常量........................146 4.10.2 调用函数名........................147 4.11 总结..............................................148 第 5 章字符串与文本处理.......................151 5.1 lexical_cast ....................................151 5.1.1 函数声明.............................152 5.1.2 用法.....................................152 5.1.3 错误处理.............................153 5.1.4 转换对象的要求..................154 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） XII 5.1.5 应用于自定义类..................155 5.1.6 对比标准..............................156 5.2 format .............................................157 5.2.1 简单的例子..........................157 5.2.2 输入操作符..........................159 5.2.3 类摘要.................................160 5.2.4 格式化语法..........................161 5.2.5 性能优化..............................162 5.2.6 高级用法..............................162 5.3 string_ref ........................................164 5.3.1 类摘要.................................164 5.3.2 用法.....................................166 5.4 string_algo .....................................167 5.4.1 简单示例..............................168 5.4.2 算法概述..............................169 5.4.3 大小写转换..........................169 5.4.4 判断式（算法） ..................170 5.4.5 判断式（函数对象） ..........172 5.4.6 分类.....................................172 5.4.7 修剪.....................................173 5.4.8 查找.....................................174 5.4.9 替换与删除..........................176 5.4.10 分割...................................177 5.4.11 合并...................................179 5.4.12 查找（分割）迭代器.........179 5.5 xpressive.........................................181 5.5.1 使用方式..............................181 5.5.2 正则表达式简介..................182 5.5.3 类摘要.................................183 5.5.4 正则匹配..............................185 5.5.5 正则查找..............................187 5.5.6 正则替换..............................188 5.5.7 正则迭代..............................189 5.5.8 正则分词..............................190 5.5.9 高级议题..............................192 5.6 总结................................................194 第 6 章正确性与测试................................197 6.1 assert...............................................197 6.1.1 基本用法.............................197 6.1.2 禁用断言.............................198 6.1.3 扩展用法.............................199 6.2 static_assert ...................................200 6.2.1 定义.....................................201 6.2.2 用法.....................................201 6.2.3 使用建议.............................203 6.3 lightweight_test .............................203 6.3.1 测试断言.............................203 6.3.2 用法.....................................204 6.3.3 测试元编程..........................205 6.4 test ..................................................205 6.4.1 最小化测试..........................206 6.4.2 单元测试框架......................207 6.4.3 测试断言.............................208 6.4.4 测试主体.............................209 6.4.5 测试实例.............................210 6.4.6 测试夹具.............................212 6.4.7 测试日志.............................214 6.4.8 运行参数.............................215 6.4.9 高级议题.............................216 6.5 总结................................................219 第 7 章容器与数据结构............................221 7.1 array................................................221 7.1.1 类摘要.................................222 7.1.2 操作函数.............................222 7.1.3 用法.....................................223 7.1.4 能力限制.............................224 7.1.5 初始化.................................224 7.1.6 对比标准.............................225 7.2 dynamic_bitset ..............................225 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） XIII 7.2.1 类摘要.................................226 7.2.2 创建与赋值..........................227 7.2.3 容器操作..............................228 7.2.4 基本运算..............................229 7.2.5 访问元素..............................230 7.2.6 类型转换..............................231 7.2.7 集合操作..............................232 7.2.8 综合运用..............................233 7.3 unordered .......................................234 7.3.1 散列集合简介......................234 7.3.2 散列集合的用法..................236 7.3.3 散列映射简介......................238 7.3.4 散列映射的用法..................239 7.3.5 高级议题..............................241 7.4 bimap ..............................................243 7.4.1 类摘要.................................243 7.4.2 基本用法..............................244 7.4.3 值的集合类型......................245 7.4.4 集合类型的用法..................246 7.4.5 使用标签类型......................247 7.4.6 使用assign 库......................249 7.4.7 查找与替换..........................249 7.4.8 投射.....................................251 7.4.9 高级议题..............................252 7.5 circular_buffer ...............................253 7.5.1 类摘要.................................253 7.5.2 用法.....................................254 7.5.3 环形结构..............................255 7.5.4 空间优化..............................256 7.6 tuple ................................................257 7.6.1 二元组.................................257 7.6.2 类摘要.................................258 7.6.3 创建与赋值..........................258 7.6.4 访问元素..............................260 7.6.5 比较操作..............................261 7.6.6 输入输出.............................261 7.6.7 连结变量.............................262 7.6.8 内部结构.............................263 7.6.9 使用访问者模式..................264 7.6.10 高级议题...........................266 7.7 any ..................................................269 7.7.1 类摘要.................................269 7.7.2 访问元素.............................270 7.7.3 用法.....................................271 7.7.4 简化操作.............................271 7.7.5 保存指针.............................272 7.7.6 输出.....................................273 7.7.7 高级议题.............................275 7.8 variant.............................................276 7.8.1 类摘要.................................276 7.8.2 访问元素.............................277 7.8.3 用法.....................................278 7.8.4 访问器.................................279 7.8.5 高级议题.............................281 7.9 multi_array.....................................283 7.9.1 类摘要.................................284 7.9.2 用法.....................................285 7.9.3 改变形状和大小..................287 7.9.4 创建子视图..........................287 7.9.5 适配普通数组......................289 7.9.6 高级议题.............................290 7.10 property_tree ...............................292 7.10.1 类摘要...............................293 7.10.2 读取配置信息....................294 7.10.3 写入配置信息....................296 7.10.4 更多用法...........................297 7.10.5 数据格式...........................298 7.10.6 高级议题...........................300 7.11 总结..............................................302 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） XIV 第8 章算法 .................................................305 8.1 foreach............................................305 8.1.1 用法.....................................306 8.1.2 详细解说..............................307 8.1.3 更优雅的名字......................308 8.1.4 支持的序列类型..................308 8.1.5 存在的问题..........................309 8.2 minmax...........................................310 8.2.1 用法.....................................310 8.2.2 存在的问题..........................311 8.3 minmax_element ...........................311 8.3.1 基本用法..............................312 8.3.2 其他用法..............................312 8.4 algorithm........................................313 8.4.1 clamp ...................................313 8.4.2 clamp_range .........................314 8.4.3 hex/unhex.............................314 8.5 总结................................................316 第 9 章数学与数字....................................317 9.1 math.constants ...............................317 9.1.1 基本用法..............................318 9.1.2 高级用法..............................318 9.2 integer.............................................319 9.2.1 整数特征..............................319 9.2.2 标准整数类型......................320 9.2.3 整数类型模板类..................322 9.3 rational............................................325 9.3.1 类摘要.................................326 9.3.2 创建与赋值..........................327 9.3.3 基本运算..............................327 9.3.4 类型转换..............................328 9.3.5 输入输出..............................328 9.3.6 分子与分母..........................328 9.3.7 其他议题..............................329 9.4 ratio.................................................330 9.4.1 类摘要.................................330 9.4.2 用法.....................................331 9.4.3 数字单位.............................331 9.4.4 字符串表示..........................333 9.5 crc ...................................................333 9.5.1 类摘要.................................334 9.5.2 预定义的实现类..................334 9.5.3 用法.....................................335 9.6 random............................................336 9.6.1 随机数发生器......................336 9.6.2 随机数分布器......................338 9.6.3 变量发生器..........................343 9.6.4 产生随机数据块..................344 9.6.5 真随机数发生器..................345 9.7 总结................................................348 第 10 章操作系统相关..............................349 10.1 system...........................................349 10.1.1 错误值...............................350 10.1.2 错误类别...........................350 10.1.3 错误代码...........................352 10.1.4 错误异常...........................354 10.2 chrono...........................................354 10.2.1 时间长度...........................355 10.2.2 使用时间长度....................356 10.2.3 时钟...................................358 10.2.4 时间点...............................360 10.2.5 综合运用...........................361 10.3 cpu_timer .....................................363 10.3.1 时间类型...........................364 10.3.2 cpu_timer ...........................364 10.3.4 auto_cpu_timer...................366 10.3.5 定制输出格式....................367 10.4 filesystem.....................................368 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） XV 10.4.1 类摘要...............................368 10.4.2 路径表示............................370 10.4.3 可移植的文件名................372 10.4.4 路径处理............................372 10.4.5 异常处理............................375 10.4.6 文件状态............................376 10.4.7 文件属性............................377 10.4.8 文件操作............................378 10.4.9 迭代目录............................379 10.4.10 实例1...............................382 10.4.11 实例2...............................383 10.4.12 实例3...............................385 10.4.13 文件流操作......................386 10.5 program_options .........................387 10.5.1 概述...................................387 10.5.3 选项值...............................389 10.5.4 选项描述器........................391 10.5.5 选项描述器的用法............392 10.5.6 分析器...............................394 10.5.7 存储器...............................395 10.5.8 位置选项值........................396 10.5.9 环境变量............................398 10.5.10 分组选项信息..................399 10.5.11 高级用法..........................401 10.6 总结..............................................404 第 11 章函数与回调..................................405 11.1 ref..................................................405 11.1.1 类摘要...............................406 11.1.2 基本用法............................407 11.1.3 工厂函数............................407 11.1.4 操作包装............................408 11.1.5 综合应用............................409 11.1.6 对比标准............................410 11.2 bind ...............................................411 11.2.1 工作原理...........................411 11.2.2 绑定普通函数....................413 11.2.3 绑定成员函数....................414 11.2.4 绑定成员变量....................415 11.2.5 绑定函数对象....................416 11.2.6 对比标准...........................416 11.2.7 高级议题...........................417 11.3 function ........................................421 11.3.1 类摘要...............................421 11.3.2 声明形式...........................422 11.3.3 操作函数...........................423 11.3.4 用法...................................424 11.3.5 使用ref 库.........................425 11.3.6 用于回调...........................426 11.3.7 对比auto............................428 11.3.8 对比std::function...............429 11.4 signals2 ........................................429 11.4.1 类摘要...............................430 11.4.2 操作函数...........................431 11.4.3 用法...................................432 11.4.4 返回值...............................434 11.4.5 合并器...............................434 11.4.6 管理信号连接....................436 11.4.7 更灵活的管理信号连接.....437 11.4.8 自动管理连接....................439 11.4.9 应用于观察者模式............441 11.4.10 高级议题..........................444 11.5 总结..............................................449 第 12 章并发编程......................................451 12.1 atomic...........................................451 12.1.1 类摘要...............................452 12.1.2 基本用法...........................454 12.1.3 整数用法...........................455 12.1.4 并发顺序一致性................456 目录 Boost 程序库完全开发指南—深入C++“准”标准库（第4 版） XVI 12.2 thread............................................458 12.2.1 mutex .................................459 12.2.2 lock_guard..........................461 12.2.3 unique_lock ........................463 12.2.4 lock adapter ........................465 12.2.5 thread .................................467 12.2.6 使用线程............................469 12.2.7 中断线程............................472 12.2.8 thread_group ......................475 12.2.9 call_once ............................476 12.2.10 condition_variable ............477 12.2.11 shared_mutex....................481 12.2.12 future................................483 12.2.13 shared_future ....................486 12.2.14 高级议题..........................487 12.3 asio................................................491 12.3.1 概述...................................491 12.3.2 信号...................................497 12.3.3 定时器...............................501 12.3.4 网络通信............................507 12.3.5 同步通信............................514 12.3.6 异步通信............................516 12.3.7 解析网络地址....................521 12.3.8 使用协程............................524 12.3.9 其他议题............................526 12.4 总结..............................................530 第 13 章组件速览......................................533 13.1 算法..............................................533 13.2 字符串和文本处理.....................534 13.3 容器与数据结构.........................535 13.4 迭代器..........................................536 13.5 函数对象与高级编程................536 13.6 泛型编程.....................................538 13.7 模板元编程.................................539 13.8 预处理元编程.............................540 13.9 并发编程.....................................540 13.10 数学与数字...............................541 13.11 输入输出...................................542 13.12 操作系统相关...........................543 13.13 语言特性模拟...........................543 13.14 杂项............................................544 13.15 总结............................................546 第 14 章设计模式......................................547 14.1 创建型模式.................................548 14.2 结构型模式.................................549 14.3 行为模式.....................................552 14.4 其他模式.....................................555 14.5 总结..............................................557 第 15 章结束语..........................................559 15.1 未臻完美.....................................559 15.2 锦上添花.....................................560 15.3 工夫在诗外.................................563 15.4 临别赠言.....................................564 附录A 推荐书目.........................................565 附录B 标准简述.........................................567 附录C 关键字浅谈..................................... 571

罗剑锋（网名Chrono）在1996年就读于东北财经大学；1997年开始接触C/C++；1998年参加计算机软件专业技术资格和水平考试，获高级程序员资质；2003年毕业于北京理工大学，获计算机专业硕士学位。主要研究方向为C/C++、设计模式、高性能网络服务器开发，业余爱好是阅读、旅游、欣赏音乐和电影。