C++ Boost Utility超详细讲解
无水先生 人气:0一、说明
Boost.Utility 库是杂项、有用的类和函数的集合，它们太小而无法在独立库中维护。虽然实用程序很小并且可以快速学习，但它们完全无关。与其他章节中的示例不同，此处的代码示例不是相互构建的，因为它们是独立的实用程序。
虽然大多数实用程序都在 boost/utility.hpp 中定义，但有些实用程序有自己的头文件。以下示例包括所介绍的实用程序的相应头文件。
二、Boost.Utility库示例和代码
示例 69.1。使用 boost::checked_delete()
#include <boost/checked_delete.hpp>
#include <boost/intrusive/list.hpp>
#include <string>
#include <utility>
#include <iostream>
struct animal : public boost::intrusive::list_base_hook<>
{
std::string name_;
int legs_;
animal(std::string name, int legs) : name_{std::move(name)},
legs_{legs} {}
};
int main()
{
animal *a = new animal{"cat", 4};
typedef boost::intrusive::list<animal> animal_list;
animal_list al;
al.push_back(*a);
al.pop_back_and_dispose(boost::checked_delete<animal>);
std::cout << al.size() << '\n';
}示例 69.1 将函数 boost::checked_delete() 作为参数传递给成员函数 pop_back_and_dispose()，该函数由 Boost.Intrusive 的类 boost::intrusive::list 提供。 boost::intrusive::list 和 pop_back_and_dispose() 在第 18 章中介绍，而 boost::checked_delete() 由 Boost.Utility 提供并在 boost/checked_delete.hpp 中定义。
boost::checked_delete() 期望作为其唯一参数的指针指向将被 delete 删除的对象。因为 pop_back_and_dispose() 需要一个函数来销毁相应的对象，所以传入 boost::checked_delete() 是有意义的——这样，您就不需要定义类似的函数。
与 delete 不同，boost::checked_delete() 确保要销毁的对象的类型是完整的。 delete 将接受指向具有不完整类型的对象的指针。虽然这涉及您通常可以忽略的 C++ 标准细节，但您应该注意 boost::checked_delete() 与调用 delete 并不完全相同，因为它对其参数提出了更高的要求。
Boost.Utility 还提供了 boost::checked_array_delete()，可用于销毁数组。它调用 delete[] 而不是 delete。
此外，boost::checked_deleter 和 boost::checked_array_deleter 这两个类可用于创建行为分别类似于 boost::checked_delete() 和 boost::checked_array_delete() 的函数对象。
示例 69.2。使用 BOOST_CURRENT_FUNCTION
#include <boost/current_function.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
const char *funcname = BOOST_CURRENT_FUNCTION;
std::cout << funcname << '\n';
}示例 69.2 使用在 boost/current_function.hpp 中定义的宏 BOOST_CURRENT_FUNCTION 将周围函数的名称作为字符串返回。
BOOST_CURRENT_FUNCTION 提供了一种独立于平台的方法来检索函数的名称。从 C++11 开始，您可以使用标准化宏 __func__ 做同样的事情。在 C++11 之前，Visual C++ 和 GCC 等编译器支持宏 __FUNCTION__ 作为扩展。 BOOST_CURRENT_FUNCTION 使用编译器支持的任何宏。
如果使用 Visual C++ 2013 编译，示例 69.2 显示 int __cdecl main(void)。
示例 69.3。使用 boost::prior() 和 boost::next()
#include <boost/next_prior.hpp>
#include <array>
#include <algorithm>
#include <iostream>
int main()
{
std::array<char, 4> a{{'a', 'c', 'b', 'd'}};
auto it = std::find(a.begin(), a.end(), 'b');
auto prior = boost::prior(it, 2);
auto next = boost::next(it);
std::cout << *prior << '\n';
std::cout << *it << '\n';
std::cout << *next << '\n';
}Boost.Utility 提供了两个函数，boost::prior() 和 boost::next()，它们返回一个相对于另一个迭代器的迭代器。在示例 69.3 中，它指向数组中的“b”，prior 指向“a”，然后指向“d”。
与 std::advance() 不同，boost::prior() 和 boost::next() 返回一个新的迭代器并且不修改传入的迭代器。
除了迭代器之外，这两个函数都接受第二个参数，该参数指示向前或向后移动的步数。在示例 69.3 中，迭代器在对 boost::prior() 的调用中向后移动了两步，在对 boost::next() 的调用中向前移动了一步。
步数始终为正数，即使对于向后移动的 boost::prior() 也是如此。
要使用 boost::prior() 和 boost::next()，请包含头文件 boost/next_prior.hpp。
这两个函数都被添加到 C++11 的标准库中，它们被称为 std::prev() 和 std::next()。它们在头文件迭代器中定义。
示例 69.4。使用 boost::noncopyable
#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <string>
#include <utility>
#include <iostream>
struct animal : boost::noncopyable
{
std::string name;
int legs;
animal(std::string n, int l) : name{std::move(n)}, legs{l} {}
};
void print(const animal &a)
{
std::cout << a.name << '\n';
std::cout << a.legs << '\n';
}
int main()
{
animal a{"cat", 4};
print(a);
}Boost.Utility 提供类 boost::noncopyable，它在 boost/noncopyable.hpp 中定义。此类使复制（和移动）对象变得不可能。
通过将复制构造函数和赋值运算符定义为私有成员函数，或者从 C++11 开始，通过使用 delete 删除复制构造函数和赋值运算符，可以达到相同的效果。然而，从 boost::noncopyable 派生明确说明类的对象应该是不可复制的。
注意：
一些开发人员更喜欢 boost::noncopyable，而其他开发人员更喜欢使用 delete 显式删除成员函数。您会在 Stack Overflow 等地方找到这两种方法的论点。
可以编译和执行示例 69.4。但是，如果将 print() 函数的签名修改为按值而不是按引用获取动物类型的对象，则生成的代码将不再编译。
示例 69.5。使用 boost::addressof()
#include <boost/utility/addressof.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
struct animal
{
std::string name;
int legs;
int operator&() const { return legs; }
};
int main()
{
animal a{"cat", 4};
std::cout << &a << '\n';
std::cout << boost::addressof(a) << '\n';
}为了检索特定对象的地址，即使运算符 & 已被重载，Boost.Utility 提供了函数 boost::addressof()，它在 boost/utility/addressof.hpp 中定义（参见示例 69.5）。在 C++11 中，此函数成为标准库的一部分，并在头文件内存中作为 std::addressof() 提供。
示例 69.6。使用 BOOST_BINARY
#include <boost/utility/binary.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
int i = BOOST_BINARY(1001 0001);
std::cout << i << '\n';
short s = BOOST_BINARY(1000 0000 0000 0000);
std::cout << s << '\n';
}宏 BOOST_BINARY 允许您创建二进制形式的数字。标准 C++ 仅支持十六进制和八进制形式，使用前缀 0x 和 0。C++11 引入了用户定义文字，允许您定义自定义后缀，但在 C+ 中仍然没有以二进制形式使用数字的标准方法+11。
示例 69.6 显示 145 和 -32768。 s 中存储的位序列表示一个负数，因为 16 位类型的 short 使用第 16 位——short 中的最高有效位——作为符号位。
BOOST_BINARY 只是提供了另一种写数字的选项。因为在 C++ 中，数字的默认类型是 int，所以 BOOST_BINARY 也使用 int。要定义一个 long 类型的数字，请使用宏 BOOST_BINARY_L，它生成等同于以字母 L 为后缀的数字。
Boost.Utility 包括额外的宏，例如 BOOST_BINARY_U，它初始化一个没有符号位的变量。所有这些宏都在头文件 boost/utility/binary.hpp 中定义。
示例 69.7。使用 boost::string_ref
#include <boost/utility/string_ref.hpp>
#include <iostream>
boost::string_ref start_at_boost(boost::string_ref s)
{
auto idx = s.find("Boost");
return (idx != boost::string_ref::npos) ? s.substr(idx) : "";
}
int main()
{
boost::string_ref s = "The Boost C++ Libraries";
std::cout << start_at_boost(s) << '\n';
}示例 69.7 引入了类 boost::string_ref，它是对仅支持读取访问的字符串的引用。在某种程度上，该引用可与 const std::string& 相媲美。然而，const std::string& 要求存在一个 std::string 类型的对象。 boost::string_ref 也可以在没有 std::string 的情况下使用。 boost::string_ref 的好处是，与 std::string 不同，它不需要分配内存。
示例 69.7 在字符串中查找单词“Boost”。如果找到，将显示以该词开头的字符串。如果未找到“Boost”一词，则会显示一个空字符串。 main() 中字符串 s 的类型不是 std::string，而是 boost::string_ref。因此，没有内存分配给 new，也没有创建副本。 s 直接指向文字字符串“The Boost C++ Libraries”。
start_at_boost() 的返回值类型是 boost::string_ref，而不是 std::string。该函数不返回新字符串，它返回一个引用。此引用指向参数的子字符串或空字符串。 start_at_boost() 要求原始字符串在使用 boost::string_ref 类型的引用时保持有效。如果可以保证这一点，如示例 69.7 所示，则可以避免内存分配。
还可以使用其他实用程序，但它们超出了本书的范围，因为它们主要由 Boost 库的开发人员使用或用于模板元编程。 Boost.Utility 的文档提供了这些附加实用程序的相当全面的概述，如果您有兴趣，可以作为起点。
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