C/C++ 开源库及示例代码

川长思鸟来 2022-07-15 12:20 268阅读 0赞

# C/C++ 开源库及示例代码 #

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# 说明 #

本页面汇总俺收集的各种 C 和 C++ 的开源代码库，不定期更新。

如果你发现本页面的开源库有错漏之处，非常欢迎给俺提供反馈——有 GitHub 帐号的同学，可以[给俺发 issue][issue]；没帐号的同学，可以去[俺博客][Link 1]留言。

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# 1 综合性的库 #

#### Boost ####

Home：[http://boost.org/][http_boost.org]

Wikipedia：[ 英文][Link 2]、[ 中文][Link 3]

Boost 大概是最重要的第三方 C++ 库。其作者有很多是 C++ 标准委员会的成员。Boost 的很多子库后来都成为 C++ 的标准库。

本页面的其它章节还会继续提及 Boost 在各种领域的应用。

#### wxWidgets ####

Home：[https://wxwidgets.org/][https_wxwidgets.org]

Wikipedia：[ 英文][Link 4]、[ 中文][Link 5]

这是一个非常老牌的 C++ 开源 GUI 框架，诞生于1992年。原先叫做 wxWindows，后来因为微软的法律纠纷，改为现名。

它支持的操作系统平台很多（包括嵌入式系统）。

很多开源项目用到它，比如：BitTorrent、aMule、FileZilla、Code::Blocks、Dolphin……

虽然它以 GUI 为主，但是也提供了其它一些辅助功能（比如：进程间通讯、网络、数据库、多媒体……）

#### Qt ####

Home：[http://www.qt-project.org/][http_www.qt-project.org]

Wikipedia：[ 英文][Link 6]、[ 中文][Link 7]

这是一个非常老牌的 C++ 开源 GUI 框架，于1995年发布 1.0 版本。原先由 Trolltech 公司维护，后来该公司被 Nokia 收购。

它支持的操作系统平台很多（包括嵌入式系统）。

虽然它以 GUI 为主，但是也提供了其它一些辅助功能（比如：网络、数据库、多媒体、3D引擎……）

#### APR（Apache Portable Runtime） ####

Home：[https://apr.apache.org/][https_apr.apache.org]

Wikipedia：[ 英文][Link 8]、[ 中文][Link 9]

这是由 Apache 社区维护的 C 开源库，主要提供操作系统相关的功能（文件系统、进程、线程、用户、IPC）。此外还提供了一些网络相关的功能。

APR 原先是 Apache Web 服务器的一个组成部分，后来独立出来，成为一个单独的开源项目。

#### ACE（Adaptive Communication Environment） ####

Home：[ACE][]

Wikipedia：[英文][Link 10]、[ 中文][Link 11]

这是一个跨平台的 C++ 库，提供了一套网络通讯的框架；另外还支持线程、进程和 IPC。

#### POCO ####

Home：[POCO][]

Wikipedia：[ 英文][Link 12]

它的名称源自“POrtable COmponents”，是一个基于 C++ 的开源库。

它的功能以网络通讯为主，同时也提供一些其它功能（比如：多线程、进程间通讯、数据库、XML、JSON……）

#### Dlib ####

Home：\[[http://dlib.net/\]][http_dlib.net]

Wikipedia：[英文][Link 13]

诞生于2002年的 C++ 开源库，提供了非常多的功能（网络、多线程、GUI、数值计算、图像处理、数据挖掘……）。

它还有一个特色是：同时提供了 Python API :)

#### Crypto++ ####

Home：[http://www.cryptopp.com/][http_www.cryptopp.com]

Wikipedia：[ 英文][Link 14]

它也叫“CryptoPP”或“libcrypto++”，是非常著名的开源加密库，诞生于1995年。基于 C++ 开发，大量用到模板语法。

虽然它以加密为主，但是也提供了其它一些辅助功能（比如：数据压缩、编码解码、计时器…）

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# 2 数据结构 & 算法 = #

## 2.1 容器 ##

### 2.1.1 标准容器 ###

#### std ####

C++ 98 标准内置的 STL 提供了如下容器：

*  数组：vector（动态数组）、valarray（针对数值类型特化的 vector）、bitset（储存比特的【固定】数组）
 *  链表：list（双向）
 *  队列：queue、deque（双端队列）
 *  栈：stack
 *  映射：map（键值无重复）、multimap（键值可重复）
 *  集合：set（元素无重复）、multiset（元素可重复）

[C++ 11 标准][C_ 11]新增了如下容器：

*  数组：array（相比 vector，它的 size 是编译时【固定】的）
 *  链表：forward\_list（相比 list，它是【单向】的）
 *  映射：unordered\_map、unordered\_multimap（相比 map 和 multimap，这俩采用 hash 实现）
 *  集合：unordered\_set、unordered\_multiset（相比 set 和 multiset，这俩采用 hash 实现）

下面几个容器，C++ 标准【没有】包含，但包含在某些知名的 STL 第三方库中（比如 SGI 的 STL）：

*  映射：hash\_map、hash\_multimap（与 unordered\_map、unordered\_multimap 相同）
 *  集合：hash\_set、hash\_multiset（与 unordered\_set、unordered\_multiset 相同）

### 2.1.2 Lockfree 的容器 ###

（“lock-free”翻译成“锁无关”会引发歧义，所以俺直接用洋文）

#### Boost.Lockfree ####

Docs：[http://boost.org/libs/lockfree][http_boost.org_libs_lockfree]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了三种 lock-free 的容器（queue、stack、spsc\_queue）。最后这种是“环形缓冲”。

#### libcds（Concurrent Data Structures） ####

Home：[http://libcds.sourceforge.net/][http_libcds.sourceforge.net]

这是一个跨平台的 C++ 开源库，提供了若干 lock-free 的容器。它的 2.0.0 版本，代码重写以支持 C++ 11 标准。

### 2.1.3 环形缓冲 ###

#### Boost.CircularBuffer ####

Docs：[http://boost.org/libs/circular\_buffer][http_boost.org_libs_circular_buffer]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“环形缓冲区”的模板。

“环形缓冲区”可以降低内存分配的开销。俺曾经写过一篇博文推荐环形缓冲区（在“[这里][Link 15]”）。

代码示例

include <boost/circular_buffer.hpp>
    
    boost::circular_buffer<int> cb(3);  // Create with capacity for 3 integers
    cb.push_back(1);
    cb.push_back(2);
    cb.push_back(3);
    
    // The buffer is full now
    // pushing subsequent elements will overwrite front-most elements.
    
    cb.push_back(4);  // Overwrite 1 with 4.
    cb.push_back(5);  // Overwrite 2 with 5.
    // The buffer now contains 3, 4 and 5.
    
    // Elements can be popped from either the front or the back.
    cb.pop_back();  // 5 is removed.
    cb.pop_front(); // 3 is removed.
    
    // Leaving only one element with value = 4.
    assert(cb[0] == 4);

### 2.1.4 多维数组 ###

#### Boost.MultiArray ####

Docs：[MultiArray][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了任意维的数组。

代码示例——3维数组

include <boost/multi_array.hpp>
    
    typedef boost::multi_array<double, 3> array_type;
    typedef array_type::index index;
    array_type A(boost::extents[3][4][2]);
    
    int values = 0;
    for(index i=0; i!=3; ++i) 
     for(index j=0; j!=4; ++j)
     for(index k=0; k!=2; ++k)
     A[i][j][k] = values++;

### 2.1.5 图 ###

#### Boost.Graph ####

Docs：[Graph][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，简称 BGL（Boost Graph Library），封装了“图”这种数据结构。

它提供了与 STL 类似的泛型编程风格。

#### Dlib ####

Docs：[DLib][]

Dlib 前面已经介绍过。它提供了2个类（graph & directed\_graph）封装“图”。

## 2.2 对容器的操作 ##

（STL 标准库里面已经实现了很多算法用来操作容器，考虑到本页面已经很长，这里只列举第三方库实现的算法）

#### Boost.Foreach ####

Docs：[Foreach][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了通用的遍历，其效果类似于 Python 的 for 循环语法。

有了它，你在遍历时无需声明迭代器变量，也无需关心遍历的容器是何种类型。

代码示例——遍历字符串

include <string>
    include <iostream>
    include <boost/foreach.hpp>
    
    std::string test("Hello, world!");  // string 可以视为 char 的容器
    BOOST_FOREACH(char ch, test)
    {
        std::cout << ch;
    }

## 2.3 字符串处理 ##

### 2.3.1 字符集 ###

#### Boost.Locale ####

Docs：[locale][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了各种“本地化”的功能。其中就包括字符集编码转换。

代码示例

include <fstream>
    include <boost/locale.hpp>
    
    using namespace boost::locale;
    std::locale loc = generator().generate("he_IL.UTF-8");
    std::wofstream file.
    file.imbue(loc);
    file.open("hello.txt");
    file << L"שלום!";

#### POCO.Text ####

Docs：[Text][]

POCO 前面已经介绍过。它提供了 UTF8/UTF16/UTF32 的转换。

### 2.3.2 字符串格式化 ###

#### Boost.Format ####

Docs：[Format][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“格式化字符串”的功能。相比 ANSI C 的 sprintf() 和 snprintf()，它的格式化功能更强并且更安全。

代码示例

include <iostream>
    include <boost/format.hpp>
    using std::cout;
    using boost::format;
    
    // 基于“位置指示符”的格式串语法
    cout << format("%1% %2% %3% %2% %1%") % "11" % "22" % "333";
    // 输出如下：
    // 11 22 333 22 11
    
    // 兼容 printf() 的格式串语法
    cout << format("%s %d") % "price" % 1234;
    // 输出如下：
    // price 1234

#### fmt ####

Home：[https://github.com/fmtlib/fmt][https_github.com_fmtlib_fmt]

这是一个轻量级、类型安全、高性能的字符串格式化库。它也可以用来替代 C++ 标准库中的 IOStreams。

代码示例

include <string>
    include <fmt/format.h>
    
    // 使用 Python 的格式化语法
    fmt::print("Hello, {}!", "world");
    // 使用 printf 的格式化语法
    fmt::printf("Hello, %s!", "world");
    // 使用序号参数，
    std::string s = fmt::format("{0} {1} {0}", "Hello", "world");
    // 使用命名参数
    fmt::print("Hello, {name}! The answer is {number}. Goodbye, {name}.",
               fmt::arg("name", "World"), fmt::arg("number", 42));

### 2.3.3 正则表达式 ###

#### PCRE（Perl Compatible Regular Expressions） ####

Home：[http://www.pcre.org/][http_www.pcre.org]

Wikipedia：[英文][Link 16]

这是一个很老牌的正则表达式的库，诞生于1997年。很多知名的开源项目（Apache、PHP、KDE）用到了它。

#### Boost.Regex ####

Docs：[Regex][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“正则式”的功能。

注：Boost 的这个子库已经进入 C++ 11 标准。

代码示例——基于正则式进行匹配和替换

include <boost/regex.hpp>
    using std::string;
    using namespace boost;
    
    // 正则式匹配的例子
    bool validate_card_format(const string& s)
    {
        const regex e("(\\d{4}[- ]){3}\\d{4}");
        return regex_match(s, e);
    }
    
    // 正则式替换的例子
    const regex e("\\A(\\d{3,4})[- ]?(\\d{4})[- ]?(\\d{4})[- ]?(\\d{4})\\z");
    const string machine_format("\\1\\2\\3\\4");
    const string human_format("\\1-\\2-\\3-\\4");
    
    string machine_readable_card_number(const string& s)
    {
        return regex_replace(s, e, machine_format, match_default|format_sed);
    }
    
    string human_readable_card_number(const string& s)
    {
        return regex_replace(s, e, human_format, match_default|format_sed);
    }

#### re2 ####

Home：[https://github.com/google/re2][https_github.com_google_re2]

这是 Google 提供的正则式库，基于 C++。其 API 使用起来很简洁。

有多种脚本语言（Python、Ruby、Perl、Node.js、Erlang、OCaml）提供了对它的封装。

代码示例——基于正则式进行匹配

include <re2/re2.h>
    int i;
    string s;
    assert(RE2::FullMatch("test:1234", "(\\w+):(\\d+)", &s, &i));
    assert(s == "test");
    assert(i == 1234);

#### Oniguruma（鬼车） ####

Home：[http://www.geocities.jp/kosako3/oniguruma/][http_www.geocities.jp_kosako3_oniguruma]

Wikipedia：[ 英文][Link 17]

来自日本的正则式库，基于 C 语言。据说性能很高。

它被用在 Ruby、TextMate、Sublime Text、SubEthaEdit 等软件上。

#### POCO.RegExp ####

Docs：[http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.RegExp.html][http_pocoproject.org_docs_package-Foundation.RegExp.html]

POCO 前面已经介绍过。它提供了正则表达式的封装类。

#### Qt.QRegExp ####

Docs：[http://doc.qt.io/qt-4.8/qregexp.html][http_doc.qt.io_qt-4.8_qregexp.html]

Qt 前面已经介绍过。这是 Qt 中的一个类，提供了“正则式”的功能。

### 2.3.4 （其它） ###

#### Boost.StringAlgorithms ####

Docs：[http://boost.org/libs/algorithm/string][http_boost.org_libs_algorithm_string]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了各种字符串的算法（替换、合并、拆分、大小写转换、trim……）。

代码示例——字符串合并

include <string>
    include <vector>
    include <iostream>
    include <boost/algorithm/string.hpp>
    
    std::vector<std::string> v;
    // 此处填充 v
    std::cout << boost::algorithm::join(v, " ") << '\n';

#### Boost.Lexical\_Cast ####

Docs：[http://boost.org/libs/lexical\_cast][http_boost.org_libs_lexical_cast]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了各种字符串与其它类型的转换。

注：Boost 的这个子库已经进入 C++ 11 标准。

代码示例

include <string>
    include <iostream>
    include <boost/lexical_cast.hpp>
    
    std::string s = boost::lexical_cast<std::string>(123);
    std::cout << s << '\n';
    
    double d = boost::lexical_cast<double>(s);
    std::cout << d << '\n';

## 2.4 内存相关 ##

### 2.4.1 智能指针 ###

#### Boost.SmartPointers ####

Docs：[http://boost.org/libs/smart\_ptr][http_boost.org_libs_smart_ptr]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了几种智能指针。最常用的是“shared\_ptr”。

有了智能指针，你就无需操心 new 之后的 delete 了。

注：Boost 的这个子库已经进入 C++ 11 标准。

### 2.4.2 内存池 ###

#### Boost.Pool ####

Docs：[http://boost.org/libs/pool][http_boost.org_libs_pool]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“内存池”的功能。

#### Dlib ####

Docs：[http://dlib.net/other.html][http_dlib.net_other.html]

Dlib 前面已经介绍过。它提供了内存池（参见文档中以“memory\_manager”开头的类）。

#### APR ####

Docs：[https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html][https_apr.apache.org_docs_apr_trunk_modules.html]

APR 前面已经介绍过。它提供了内存池的功能。

## 2.5 时间 & 日期 ##

#### Boost.Date\_Time ####

Docs：[http://boost.org/libs/date\_time][http_boost.org_libs_date_time]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了针对“日期 和 时间”的各种处理。

#### POCO.DateTime ####

Docs：[DateTime][]

POCO 前面已经介绍过。它提供了若干个日期和时间的封装类（时区转换、格式化字符串、解析时间字符串）。

## 2.6 编码 & 解码 ##

### 2.6.1 序列化 ###

#### Boost.Serialization ####

Docs：[serialization][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了【可定制的】“序列化”功能。

### 2.6.2 Base64 ###

[ Base64][Base64] 是一组编码算法的总称。用于把二进制数据编码为文本。

#### Boost.Serialization ####

Docs：[serialization][]

Boost 前面已经介绍过。使用前面提到的“Boost.Serialization”，你可以定制采用 Base64 方式进行编码和解码。

#### Crypto++ ####

Docs：[Crypto++][Crypto]

Crypto++ 前面已经介绍过。它提供了6个类，分别用于 Base64、Base32、Base16 的编码/解码。

#### POCO.Streams ####

Docs：[Streams][]

POCO 前面已经介绍过。它提供了 Base64 和 Base32 的编码/解码。

## 2.7 （其它） ##

### 2.7.1 随机数 ###

#### std ####

ANSI C 在 stdlib.h 中提供了随机数生成函数 rand()。使用前记得先用 srand() 函数播种，否则就傻了。

#### Boost.Random ####

Docs：[Random][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“随机数生成”的功能。

相比 ANSI C 的随机数函数，它提供的功能更丰富。

代码示例

include <ctime>
    include <boost/random.hpp>
    
    double SampleNormal(double mean, double sigma)
    {
        using namespace boost;
    
        // 建立一个 Mersenne twister 随机数产生器，使用当前时间播种
        static mt19937 rng(static_cast<unsigned>(std::time(NULL)));
    
        // 选择高斯机率分布
        normal_distribution<double> norm_dist(mean, sigma);
    
        // 使用 function 的形式，生成随机数据产生器
        variate_generator<mt19937&, normal_distribution<double> >  normal_sampler(rng, norm_dist);
    
        // 传回样本分布结果
        return normal_sampler();
    }

#### Crypto++ ####

Docs：[Crypto++][Crypto 1]

Crypto++ 前面已经介绍过。它提供了好几个类，用于随机数生成。

### 2.7.2 UUID ###

#### Boost.UUID ####

Docs：[UUID][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了 UUID 的生成。

代码示例——生成 UUID

include <boost/uuid/uuid.hpp>
    include <boost/uuid/uuid_generators.hpp>
    
    // uuid 类以 POD 方式实现，可以直接用在 memcpy()
    unsigned char uuid_data[16];
    boost::uuids::uuid u;
    memcpy(&u, uuid_data, 16);

#### APR ####

Docs：\[[https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html\]][https_apr.apache.org_docs_apr_trunk_modules.html 1]

APR 前面已经介绍过。它提供了 UUID 的生成、格式化成字符串、解析 UUID 字符串。

#### POCO.UUID ####

Docs：\[[http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.UUID.html\]][http_pocoproject.org_docs_package-Foundation.UUID.html]

POCO 前面已经介绍过。它提供了 UUID 的生成、格式转换。

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# 3 编程范式 #

（这一章节主要针对 C++——“支持多范式”是 C++ 的一大特色）

## 3.1 面向对象编程（OOP） ##

#### fruit ####

Home：\[[https://github.com/google/fruit\]][https_github.com_google_fruit]

它是 Google 开发的 C++ 库，提供了“依赖注入”（[dependency injection][]）的框架。

代码示例——一个简单的例子

include <iostream>
    include <fruit/fruit.h>
    
    using fruit::Component;
    using fruit::Injector;
    
    class Writer
    {
    public:
        virtual void write(std::string str) = 0;
    };
    
    class StdoutWriter : public Writer
    {
    public:
        // Like "StdoutWriter() = default;" but also marks this constructor as the
        // one to use for injection.
        INJECT(StdoutWriter()) = default;
    
        virtual void write(std::string str) override
        {
            std::cout << str;
        }
    };
    
    class Greeter
    {
    public:
        virtual void greet() = 0;
    };
    
    class GreeterImpl : public Greeter
    {
    private:
        Writer* writer;
    
    public:
        // Like "GreeterImpl(Writer* writer) {...}"
        // but also marks this constructor as the one to use for injection.
        INJECT(GreeterImpl(Writer* writer))
            : writer(writer)
        {
        }
    
        virtual void greet() override
        {
            writer->write("Hello world!\n");
        }
    };
    
    Component<Greeter> getGreeterComponent()
    {
        return fruit::createComponent()
            .bind<Writer, StdoutWriter>()
            .bind<Greeter, GreeterImpl>();
    }
    
    int main()
    {
        Injector<Greeter> injector(getGreeterComponent());
        Greeter* greeter = injector.get<Greeter*>();
        greeter->greet();
        return 0;
    }

## 3.2 泛型编程（GP） ##

#### Boost.TypeTraits ####

Docs：http://boost.org/libs/type\_traits

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“类型特化”相关的辅助功能。

## 3.3 函数式编程（FP） ##

（不了解“函数式编程”的同学，可以先看[维基百科][Link 18]）

#### Boost.Function ####

Docs：http://boost.org/libs/function

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，用来辅助封装函数对象（仿函式）。

注：Boost 的这个子库已经进入 C++ 11 标准。

代码示例——封装标准 C 的函数

include <cstdlib>
    include <cstring>
    include <iostream>
    include <boost/function.hpp>
    
    boost::function<int(const char*)> f = std::atoi;
    std::cout << f("42") << '\n';
    
    f = std::strlen;
    std::cout << f("42") << '\n';

#### Boost.Lambda ####

Docs：http://boost.org/libs/lambda

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“匿名函数/无名函数”的功能。

注：Boost 的这个子库已经进入 C++ 11 标准。

代码示例

include <vector>
    include <algorithm>
    include <iostream>
    include <boost/lambda/lambda.hpp>
    
    std::vector<int> v;
    // 此处填充 v
    std::for_each(v.begin(), v.end(),
        std::cout << boost::lambda::_1 << "\n");

## 3.4 元编程（Metaprogramming） ##

（不知道何为“元编程”，可以先看[维基百科][Link 19]

#### Boost.MPL ####

Docs：http://boost.org/libs/mpl

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“模板元编程”的框架。

#### Dlib ####

Docs：http://dlib.net/metaprogramming.html

Dlib 前面已经介绍过。它提供了“模板元编程”的辅助类。

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# 4 调试 & 测试 #

## 4.1 调试日志 ##

#### Boost.Log ####

Docs：http://boost.org/libs/log

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了记录日志的机制。

下面给出的示例是最简单的版本，其实它还提供了很丰富的扩展机制。

代码示例

include <boost/log/trivial.hpp>
    
    BOOST_LOG_TRIVIAL(debug) << "A debug severity message";
    BOOST_LOG_TRIVIAL(info) << "An informational severity message";

#### POCO.Logging ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.Logging.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了好几个用于调试日志的封装类（包括特定于 Windows 平台和特定于 POSIX 平台的类）。

它还支持日志文件的循环存储。

#### Dlib ####

Docs：http://dlib.net/other.html\#logger

Dlib 前面已经介绍过。它提供了风格类似 log4j 的日志记录机制。

代码示例

include <dlib/logger.h>
    include <dlib/misc_api.h>
    
    using namespace dlib;
    
    logger dlog("example");
    dlog.set_level(LALL);
    
    dlog << LINFO << "This is an informational message.";
    
    int variable = 8;
    dlog << LDEBUG << "The integer variable is set to " << variable;

#### wxWidgets ####

Docs：http://docs.wxwidgets.org/trunk/group\_\_group\_\_funcmacro\_\_log.html

wxWidgets 前面已经介绍过。它提供了记录日志的函数和宏。

#### log4cpp ####

Home：http://log4cpp.sourceforge.net/

如其名，这是一个模仿 log4j 的 C++ 库。支持多种操作系统（包括 Windows）。

## 4.2 单元测试 ##

#### Boost.Test ####

Docs：http://boost.org/libs/test

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了与测试相关的各种辅助工具（包括单元测试）。

#### Google Test ####

Home：https://github.com/google/googletest

Wikipedia：[ 英文][Link 20]

这是 Google 提供的单元测试框架。从 Google Code 迁移到 GitHub 之后，又整合了 GoogleMock 项目。

一些知名的开源项目（Chromium、LLVM、OpenCV）用到了它。

#### CppUnit ####

Home：http://freedesktop.org/wiki/Software/cppunit/

Wikipedia：[英文][Link 21]

如其名，这是一个 C++ 的单元测试框架。该项目起先是作为 JUnit 的 C++ 移植而创建的。

#### Check ####

Home：http://check.sourceforge.net/

Wikipedia：[ 英文][Link 22]

这是针对 C 的单元测试框架。

代码示例

include <check.h>
    
    /* The basic unit test looks as follows: */
    START_TEST (test_name)
    {
        /* unit test code */
    }
    END_TEST
    /* The "START_TEST/END_TEST" pair are macros that setup basic structures to permit testing. 
       It is a mistake to leave off the END_TEST marker;
       doing so produces all sorts of strange errors when the check is compiled. */

## 4.3 健壮性测试 ##

#### Boost.Test.ExecutionMonitor ####

Docs：http://boost.org/libs/test/doc/html/execution-monitor.html

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，它除了提供“单元测试”，还提供“内存泄漏的检测”。

## 4.4 性能测试 ##

#### benchmark ####

Home：https://github.com/google/benchmark

这是 Google 提供的性能测试辅助工具，用来测试指定函数的执行时间。

它可以把测试结果导出为 CSV 或 JSON 格式。

--------------------

# 5 操作系统 #

## 5.1 跨操作系统 ##

### 5.1.1 文件系统 ###

#### Boost.Filesystem ####

Docs：http://boost.org/libs/filesystem

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了对“文件系统”的操作。

代码示例——获取文件大小

include <iostream>
    include <boost/filesystem.hpp>
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        using namespace boost::filesystem;
        if(argc != 2)
        {
            std::cout << "Usage: \n" << argv[0] << " path\n";
            return 1;
        }
        std::cout << argv[1] << " " << file_size(argv[1]) << '\n';
        return 0;
    }

#### POCO.Filesystem ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.Filesystem.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了文件系统相关的封装类（遍历目录和文件、通配符匹配、临时文件、文件变化通知…）。

#### wxWidgets ####

Docs：http://docs.wxwidgets.org/trunk/group\_\_group\_\_class\_\_file.html

wxWidgets 前面已经介绍过。它提供了文件系统相关的封装类（遍历目录和文件、临时文件、文件变化通知…）。

#### APR ####

Docs：https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html

APR 前面已经介绍过。它提供了“文件信息、文件名匹配”等功能。

### 5.1.2 线程 ###

#### Boost.Thread ####

Docs：http://boost.org/libs/thread

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“多线程”的功能。

代码示例

include <iostream>
    include <boost/thread/thread.hpp>
    
    void hello_world() 
    {
        std::cout << "Hello world, I'm a thread!\n";
    }
    
    int main()
    {
        boost::thread my_thread(&hello_world);  // 启动一个线程
        my_thread.join();  // 等待该线程结束
        return 0;
    }

#### ACE ####

Docs：http://www.dre.vanderbilt.edu/Doxygen/Stable/libace-doc/annotated.html

ACE 前面已经介绍过。它提供了“多线程”的功能（参见文档中以“ACE\_Thread”开头的类）

#### APR ####

Docs：https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html

APR 前面已经介绍过。它提供了“线程池、线程同步/互斥”等功能，以及一些线程安全的数据结构。

#### POCO.Threading ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.Threading.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了线程、线程池以及线程同步/互斥的封装类。

#### wxWidgets ####

Docs：http://docs.wxwidgets.org/trunk/group\_\_group\_\_class\_\_threading.html

wxWidgets 前面已经介绍过。它提供了线程以及线程同步/互斥的封装类。

#### GNU Common C++ ####

Home：http://www.gnu.org/software/commoncpp/

由 GNU 提供的一套跨平台的线程并发框架。

### 5.1.3 进程 ###

#### ACE ####

Docs：http://www.dre.vanderbilt.edu/Doxygen/Stable/libace-doc/annotated.html

ACE 前面已经介绍过。它提供了“进程管理”的功能（参见文档中以“ACE\_Process”开头的类）。

#### APR ####

Docs：https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html

APR 前面已经介绍过。它提供了“进程管理”的功能。

#### POCO.Processes ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Process.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了“进程”的封装类。

### 5.1.4 本地进程间通信（IPC） ###

（本章节列举的是【本地】IPC，跨主机的网络通讯，参见本页面后续的章节）

#### Boost.Interprocess ####

Docs：http://boost.org/libs/interprocess

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了共享内存和几种同步机制（Mutexes、Condition variables、Semaphores、Upgradable mutexes、File locks）。

#### ACE ####

Docs：http://www.dre.vanderbilt.edu/Doxygen/Stable/libace-doc/annotated.html

ACE 前面已经介绍过。它提供了许多种 IPC 机制（有些不是跨平台的）。

#### APR ####

Docs：https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html

APR 前面已经介绍过。它提供了“进程同步、共享内存、信号处理”等功能。

#### POCO.Processes ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.Processes.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了 IPC 相关的封装类（“共享内存”和“管道”）。

## 5.2 特定于 Windows 系统 ##

### 5.2.1 注册表 ###

#### wxWidgets ####

Docs：http://docs.wxwidgets.org/trunk/classwx\_reg\_key.html

wxWidgets 前面已经介绍过。它提供了操作 Windows 注册表的封装类。

#### POCO::Util ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Util.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了操作 Windows 注册表的封装类（WinRegistryKey）。

### 5.2.2 Windows 服务（Service） ###

#### POCO::Util ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Util.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了相应的封装类（WinService），可以用来操作 Service（注册、删除、启动、停止）。

## 5.3 特定于 Linux & Unix 系统 ##

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# 6 图形用户界面（GUI） #

## 6.1 GUI 框架 ##

### 6.1.1 跨平台的 GUI 框架 ###

#### wxWidgets ####

Docs：http://docs.wxwidgets.org/trunk/modules.html

wxWidgets 前面已经介绍过。用 wxWidgets 开发 GUI 应用，其代码结构类似 MFC。熟悉 MFC 的程序员应该很容易上手。

代码示例——Hello world

include <wx/wxprec.h>
    ifndef WX_PRECOMP
    include <wx/wx.h>
    endif
    
    class MyApp: public wxApp
    {
    public:
        virtual bool OnInit();
    };
    wxIMPLEMENT_APP(MyApp);
    
    class MyFrame: public wxFrame
    {
    public:
        MyFrame(const wxString& title, const wxPoint& pos, const wxSize& size);
    private:
        void OnExit(wxCommandEvent& event);
        wxDECLARE_EVENT_TABLE();
    };
    wxBEGIN_EVENT_TABLE(MyFrame, wxFrame)
        EVT_MENU(wxID_EXIT, MyFrame::OnExit)
    wxEND_EVENT_TABLE()
    
    bool MyApp::OnInit()
    {
        MyFrame* frame = new MyFrame("Hello, World", wxPoint(50, 50), wxSize(450, 340));
        frame->Show(true);
        return true;
    }
    
    MyFrame::MyFrame(const wxString& title, const wxPoint& pos, const wxSize& size)
        : wxFrame(NULL, wxID_ANY, title, pos, size)
    {
        wxMenu* menuFile = new wxMenu();
        menuFile->Append(wxID_EXIT);
        wxMenuBar* menuBar = new wxMenuBar();
        menuBar->Append(menuFile, "&File");
        SetMenuBar(menuBar);
    }
    
    void MyFrame::OnExit(wxCommandEvent& event)
    {
        Close(true);
    }

#### Qt ####

Qt 前面已经介绍过。下面给出一个 Hello world 的示例，让你看看 Qt 的风格。

代码示例——Hello world

include <QtWidgets/QApplication>
    include <QtWidgets/QLabel>
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        QApplication app(argc, argv);
        QLabel label("Hello, world!");
        label.show();
        return app.exec();
    }

#### GTK+ ####

Home：http://www.gtk.org/

Wikipedia：[英文][Link 23]、[中文][Link 24]

老牌的 GUI 框架，诞生于1998年。原先叫做“GIMP Toolkit”，是基于 C 开发的跨平台界面组件库。

代码示例——Hello world

include <gtk/gtk.h>
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        gtk_init(&argc, &argv);
    
        GtkWidget* window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
        gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window), "Hello, world!");
        gtk_window_set_position(GTK_WINDOW(window), GTK_WIN_POS_CENTER);
        gtk_window_set_default_size(GTK_WINDOW(window), 200, 100);
    
        /*
        ** Map the destroy signal of the window to gtk_main_quit;
        ** When the window is about to be destroyed, we get a notification and
        ** stop the main GTK+ loop by returning 0
        */
        g_signal_connect(window, "destroy", G_CALLBACK(gtk_main_quit), NULL);
    
        gtk_widget_show_all(window);
    
        /* Start the main loop, do nothing until the application is closed */
        gtk_main();
     return 0;
    }

#### FLTK ####

Home：http://www.fltk.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 25]、[ 中文][Link 26]

它的全称是“Fast, Light Toolkit”。如其名，它非常轻量级。用它写一个“Hello World 应用”，静态链接后大约才 100KB

代码示例——Hello world

include <FL/Fl.H>
    include <FL/Fl_Window.H>
    include <FL/Fl_Box.H>
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
        Fl_Window* window = new Fl_Window(300, 180);
        Fl_Box* box = new Fl_Box(20, 40, 260, 100, "Hello, World!");
        box->box(FL_UP_BOX);
        box->labelsize(36);
        box->labelfont(FL_BOLD+FL_ITALIC);
        box->labeltype(FL_SHADOW_LABEL);
    
        window->end();
        window->show(argc, argv);
        return Fl::run();
    }

### 6.1.2 特定于 Windows 的 GUI 框架 ###

#### WTL（Windows Template Library） ####

Home：http://sourceforge.net/projects/wtl/

Wikipedia：[ 英文][Link 27]、[中文][Link 28]

这是微软雇员 Nenad Stefanovic 开发的开源 GUI 框架。开发 WTL 是为了提供一个轻量级的 MFC 替代品。

## 6.2 图表（Chart） ##

#### Qt ####

Docs：http://doc.qt.io/QtCharts/

Qt 前面已经介绍过。它内置了一套 Chart 的封装类。

代码示例——饼图

include <QtWidgets/QApplication>
    include <QtWidgets/QMainWindow>
    include <QtCharts/QChartView>
    include <QtCharts/QPieSeries>
    include <QtCharts/QPieSlice>
    
    QT_CHARTS_USE_NAMESPACE
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        QApplication app(argc, argv);
    
        QPieSeries* series = new QPieSeries();
        series->append("Jane", 1);
        series->append("Joe", 2);
        series->append("Andy", 3);
        series->append("Barbara", 4);
        series->append("Axel", 5);
    
        QPieSlice* slice = series->slices().at(1);
        slice->setExploded();
        slice->setLabelVisible();
        slice->setPen(QPen(Qt::darkGreen, 2));
        slice->setBrush(Qt::green);
    
        QChart* chart = new QChart();
        chart->addSeries(series);
        chart->setTitle("Simple piechart example");
        chart->legend()->hide();
    
        QChartView* chartView = new QChartView(chart);
        chartView->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
    
        QMainWindow window;
        window.setCentralWidget(chartView);
        window.resize(400, 300);
        window.show();
    
        return app.exec();
    }

#### wxCode ####

Home：http://wxcode.sourceforge.net/

该项目专门提供组件来扩展 wxWidgets 的功能。它里面提供了好几种图表的组件（wxChart、wxFreeChart、wxPlotCtrl）。

#### wxMathPlot ####

Home：http://wxmathplot.sourceforge.net/

看名称就知道它是跟 wxWidgets 搭配的。效果图参见“[ 这里][Link 29]”

--------------------

# 7 文本用户界面（TUI） #

## 7.1 命令行参数 ##

#### getopt ####

Home：https://www.gnu.org/software/libc/manual/html\_node/Getopt.html

Wikipedia：[英文][Link 30]

这是标准C用来处理命令行参数的老牌函数，诞生于上世纪80年代初期。

它有很多种不同的实现，如今用得最多的是 GNU C Library 的实现。GNU 还实现了一个增强版 getopt\_long。

代码示例

include <stdio.h>     /* for printf */
    include <stdlib.h>    /* for exit */
    include <unistd.h>    /* for getopt */
    int main(int argc, char** argv)
    {
        int digit_optind = 0;
        int aopt = 0, bopt = 0;
        char* copt = NULL;
        char* dopt = NULL;
        int c;
        while( (c = getopt(argc, argv, "abc:d:012")) != -1)
        {
            int this_option_optind = optind ? optind : 1;
            switch(c)
            {
                case '0':
                case '1':
                case '2':
                    if(digit_optind != 0 && digit_optind != this_option_optind)
                    {
                        printf("digits occur in two different argv-elements.\n");
                    }
                    digit_optind = this_option_optind;
                    printf("option %c\n", c);
                    break;
                case 'a':
                    printf("option a\n");
                    aopt = 1;
                    break;
                case 'b':
                    printf("option b\n");
                    bopt = 1;
                    break;
                case 'c':
                    printf("option c with value '%s'\n", optarg);
                    copt = optarg;
                    break;
                case 'd':
                    printf("option d with value '%s'\n", optarg);
                    dopt = optarg;
                    break;
                case '?':
                    break;
                default:
                    printf("?? getopt returned character code 0%o ??\n", c);
            }
        }
        if(optind < argc)
        {
            printf("non-option ARGV-elements: ");
            while(optind < argc)
            {
                printf("%s ", argv[optind++]);
            }
            printf("\n");
        }
        exit (0);
    }

#### Boost.Program\_options ####

Docs：http://boost.org/libs/program\_options

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“处理命令行参数”的功能。

它的功能很丰富，但是比较重型。

## 7.2 文本终端 ##

#### ncurses ####

Home：https://www.gnu.org/software/ncurses/

Wikipedia：[ 英文][Link 31]、[ 中文][Link 32]

ncurses 是“new curses”的缩略词，它是 [ curses][curses] 库的自由软件克隆，诞生于1993年。

大名鼎鼎的 [ Eric S. Raymond][Eric S. Raymond] 曾参与早期版本的开发。

# 8 网络 #

## 8.1 链路层 & 网络层 ##

#### libpcap ####

Home：http://www.tcpdump.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 33]

很著名的 Sniffer 抓包库，基于 C 语言开发。

代码示例——一个简单的抓包示例

include <stdio.h>
    include <pcap.h>
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        pcap_t* handle;            /* Session handle */
        char* dev;            /* The device to sniff on */
        char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];    /* Error string */
        struct bpf_program fp;        /* The compiled filter */
        char filter_exp[] = "port 23";    /* The filter expression */
        bpf_u_int32 mask;        /* Our netmask */
        bpf_u_int32 net;        /* Our IP */
        struct pcap_pkthdr header;    /* The header that pcap gives us */
        const u_char* packet;        /* The actual packet */
    
        /* Define the device */
        dev = pcap_lookupdev(errbuf);
        if(dev == NULL)
        {
            fprintf(stderr, "Couldn't find default device: %s\n", errbuf);
            return 2;
        }
        /* Find the properties for the device */
        if(pcap_lookupnet(dev, &net, &mask, errbuf) == -1)
        {
            fprintf(stderr, "Couldn't get netmask for device %s: %s\n", dev, errbuf);
            net = 0;
            mask = 0;
        }
        /* Open the session in promiscuous mode */
        handle = pcap_open_live(dev, BUFSIZ, 1, 1000, errbuf);
        if(handle == NULL)
        {
            fprintf(stderr, "Couldn't open device %s: %s\n", dev, errbuf);
            return 2;
        }
        /* Compile and apply the filter */
        if(pcap_compile(handle, &fp, filter_exp, 0, net) == -1)
        {
            fprintf(stderr, "Couldn't parse filter %s: %s\n", filter_exp, pcap_geterr(handle));
            return 2;
        }
        if(pcap_setfilter(handle, &fp) == -1)
        {
            fprintf(stderr, "Couldn't install filter %s: %s\n", filter_exp, pcap_geterr(handle));
            return 2;
        }
    
        packet = pcap_next(handle, &header);  /* Grab a packet */
        printf("Jacked a packet with length of [%d]\n", header.len);
        pcap_close(handle);  /* Close the session */
        return 0;
    }

#### WinPcap ####

Home：http://www.winpcap.org/

Wikipedia：[英文][Link 33]

它是 libpcap 在 Windows 系统下的移植。

## 8.2 传输层 ##

#### socket ####

socket 最早源自 BSD 系统，有时候也称“伯克利套接字”。

它已成了传输层网络编程的标准，主流的操作系统平台都支持，主流的 C/C++ 编译器也都内置了相关的库文件。

#### ACE ####

Docs：http://www.dre.vanderbilt.edu/Doxygen/Stable/libace-doc/annotated.html

ACE 前面已经介绍过。它提供了针对 socket 的更高层封装。

#### APR ####

Docs：https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html

APR 前面已经介绍过。它提供了对 socket 的封装和增强。

#### POCO::Net ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Net.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了针对 TCP 服务端的封装类。

## 8.3 标准的应用层 ##

### 8.3.1 综合性的库 ###

#### cURL & libcurl ####

Home：http://curl.haxx.se/libcurl/

Wikipedia：[ 英文][Link 34]、[ 中文][Link 35]

cURL 是一个功能很强的网络库/网络工具，支持 N 多应用层协议。下面是支持协议的列表（从它官网抄袭的）

DICT, FILE, FTP, FTPS, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, LDAP, LDAPS, POP3, POP3S, RTMP, RTSP, SCP, SFTP, SMB, SMTP, SMTPS, Telnet and TFTP. curl supports SSL certificates, HTTP POST, HTTP PUT, FTP uploading, HTTP form based upload, proxies, HTTP/2

它采用 C 语言开发，开发很活跃，支持非常多的操作系统平台。

关于 cURL，俺前几年写过一篇博文推荐它（在“\[[http://program-think.blogspot.com/2009/03/opensource-review-curl-library.html][http_program-think.blogspot.com_2009_03_opensource-review-curl-library.html] 这里\]”）。

代码示例——IMAP 协议（邮件）

include <stdio.h> include <curl/curl.h> int main() { curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);
    
        CURL* curl = curl_easy_init();
        if(curl)
        {
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_USERNAME, "user");
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_PASSWORD, "password");
    
            // This will list the folders within the user's mailbox. If you want to
            // list the folders within a specific folder, for example the inbox,
            // then specify the folder as a path in the URL such as /INBOX
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "imap://imap.example.com");
    
            CURLcode res = curl_easy_perform(curl);
            if(res != CURLE_OK)  // Check for errors
            {
                fprintf(stderr, "curl_easy_perform() failed: %s\n",
                        curl_easy_strerror(res));
            }
    
            curl_easy_cleanup(curl);  // Always cleanup
        }
    
        curl_global_cleanup();
        return 0;
    }

#### cURLpp ####

Home：http://www.curlpp.org/

看名字就知道这是 cURL 的 C++ 封装。

#### POCO::Net ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Net.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了几种常见应用层协议（HTTP、SMTP、POP3、FTP、NTP …）的封装类。

### 8.3.2 HTTP ###

（关于“HTTP 协议”，请参见另一个大类：“Web 相关”）

### 8.3.3 DNS ###

#### c-ares ####

Home：http://c-ares.haxx.se/

这是一个 C 语言开发的 DNS 封装库，支持异步 DNS 请求，跨多种操作系统。

对比官网域名可知，它跟 cURL 是一家子。除了 cURL/libcurl 用到它，还有一些知名开源项目（比如：Wireshark、node.js …）用到它。

### 8.3.4 XMPP ###

（[ XMPP][XMPP] 的洋文全称是“Extensible Messaging and Presence Protocol”。这是一个标准化的 IM 交互协议）

#### Swiften ####

Home：http://swift.im/swiften.html

这是一个 C++ 语言开发的 XMPP 封装库。它同时也是 Swift 聊天客户端所用的后端。

它大量使用了 Boost 的子库（Signal、Bind、Optional、Smart Pointers …）。

#### QXmpp ####

Home：https://github.com/qxmpp-project/qxmpp

这是一个 C++ 语言开发的 XMPP 封装库。从它的名称可以看出——依赖了 Qt 框架（需要 Qt 4.5 或更高版本）。

## 8.4 自定义的应用层 ##

#### Protocol Buffers ####

Home：https://developers.google.com/protocol-buffers/

Wikipedia：[ 英文][Link 36]

它是 Google 开发的一个跨语言的库，用于传输业务数据时的“编码/解码”。其优点是：跨多种语言、高性能、向前兼容、向后兼容。

具体的使用，可以参考俺前几年写过的一篇博文（在“[ 这里][Link 37]”）。

作为 Protocol Buffers 的发明者，Google 默认实现了三种编程语言（C++、Java、Python）对它的支持。除了 Google 官方提供的这三种语言，它还支持很多其它的编程语言（由第三方提供）。

#### Apache Thrift ####

Home：https://thrift.apache.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 38]

来自于 Apache 社区，提供了一种跨语言的通讯机制。

程序员通过 Thrift 的“接口定义语言”定义通讯协议格式，然后 Thrift 根据协议格式自动帮你生成服务端和客户端代码。

（在这个方面，它有点类似于 Google 的 Protocol Buffers）

## 8.5 网络库、框架、中间件 ##

#### Boost.Asio ####

Docs：http://boost.org/libs/asio

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了异步网络通讯和异步 I/O。

代码示例——TCP Server

include <string>
    include <iostream>
    include <boost/asio.hpp>
    
    int main()
    {
        using boost::asio::ip::tcp;
        try
        {
            boost::asio::io_service io_service;
            tcp::acceptor acceptor(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 13));
            while(true)
            {
                tcp::socket socket(io_service);
                acceptor.accept(socket);
    
                std::string msg = "Hello, world";
                boost::system::error_code ignored_err;
                boost::asio::write(socket, boost::asio::buffer(msg), ignored_err);
            }
        }
        catch(std::exception& err)
        {
            std::cerr << err.what() << std::endl;
        }
        return 0;
    }

#### ACE ####

Docs：http://www.dre.vanderbilt.edu/Doxygen/Stable/libace-doc/annotated.html

ACE 前面已经介绍过。它提供了很多种用于网络通讯的设计模式。

#### ZeroMQ（ØMQ） ####

Home：http://www.zeromq.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 39]、[ 中文][Link 40]

ZeroMQ 是一个轻量级、跨平台的开源库，提供了高性能、异步的消息队列。采用 C++ 开发，提供了多种语言的绑定。

与传统的消息中间件不同，使用 ZeroMQ 不需要额外的“消息代理（message broker）”。

俺曾经写过一篇博文推荐它（在“[ 这里][Link 41]”）。

代码示例——TCP Server

include <zhelpers.hpp>
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        zmq::context_t context(1);
    
        zmq::socket_t responder(context, ZMQ_REP);
        responder.connect("tcp://localhost:5560");
    
        while(true)
        {
            // Wait for next request from client
            std::string request = s_recv(responder);
            std::cout << "Received request: " << request << std::endl;
    
            // Do some 'work'
            sleep(1);
    
            // Send reply back to client
            s_send(responder, "Hello, world");
        }
    }

#### nanomsg ####

Home：http://nanomsg.org/

很类似 ZeroMQ 的库，比 ZMQ 更加轻量级。采用 C 开发，提供了多种语言的绑定。

API 完全参照 BSD socket 的风格和语义。

代码示例——Request/Reply

include <assert.h>
    include <libc.h>
    include <stdio.h>
    include <nanomsg/nn.h>
    include <nanomsg/pipeline.h>
    
    int reply(const char* url)
    {
        int sock = nn_socket(AF_SP, NN_PULL);
        assert(sock >= 0);
        assert(nn_bind(sock, url) >= 0);
        while(1)
        {
            char* msg = NULL;
            int bytes = nn_recv(sock, &msg, NN_MSG, 0);
            assert(bytes >= 0);
            printf("RECEIVED:\n%s\n", msg);
            nn_freemsg(msg);
        }
    }
    
    int request(const char* url, const char* msg)
    {
        int sz_msg = strlen(msg) + 1; // '\0'
        int sock = nn_socket(AF_SP, NN_PUSH);
        assert(sock >= 0);
        assert(nn_connect(sock, url) >= 0);
        printf("SENDING:\n%s\n", msg);
        int bytes = nn_send(sock, msg, sz_msg, 0);
        assert(bytes == sz_msg);
        return nn_shutdown(sock, 0);
    }

#### ICE（Internet Communications Engine） ####

Home：https://zeroc.com/

Wikipedia：[ 英文][Link 42]、[中文][Link 43]

这是一个面向对象的通讯中间件，诞生于2002年。支持不同编程语言的通讯。

它的设计借鉴了 CORBA，好在没有 CORBA 那么复杂。

#### libevent ####

Home：http://libevent.org/

Wikipedia：[英文][Link 44]、[ 中文][Link 45]

它提供了异步事件处理机制。在网络开发中，可以用它替代传统的“event loop”，有助于简化代码。

它被一些知名的开源项目使用（比如：[ Tor][Tor]、[memcached][]）。

代码示例——HTTP Server（本示例基于 ANSI C）

include <sys/types.h>
    include <stdio.h>
    include <stdlib.h>
    include <unistd.h>
    
    include <event.h>
    include <evhttp.h>
    
    void generic_request_handler(struct evhttp_request* req, void* arg)
    {
        struct evbuffer* return_buffer = evbuffer_new();
    
        evbuffer_add_printf(return_buffer, "Thanks for the request!");
        evhttp_send_reply(req, HTTP_OK, "Client", return_buffer);
        evbuffer_free(return_buffer);
    }
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        short          http_port = 8080;
        char*          http_addr = "127.0.0.1";
        struct evhttp* http_server = NULL;
    
        event_init();
        http_server = evhttp_start(http_addr, http_port);
        evhttp_set_gencb(http_server, generic_request_handler, NULL);
    
        fprintf(stderr, "Server started on port %d\n", http_port);
        event_dispatch();
    
        return 0;
    }

代码示例——HTTP Server（本示例基于 C++ 11 标准）

include <memory>
    include <cstdint>
    include <iostream>
    include <evhttp.h>
    
    int main()
    {
        if(!event_init())
        {
            std::cerr << "Failed to init libevent." << std::endl;
            return -1;
        }
        char const SrvAddress[] = "127.0.0.1";
        std::uint16_t SrvPort = 8080;
        std::unique_ptr<evhttp, decltype(&evhttp_free)> Server(evhttp_start(SrvAddress, SrvPort), &evhttp_free);
        if(!Server)
        {
            std::cerr << "Failed to init http server." << std::endl;
            return -1;
        }
    
        void (*OnReq)(evhttp_request* req, void*) = [] (evhttp_request* req, void*)
        {
            auto* OutBuf = evhttp_request_get_output_buffer(req);
            if(!OutBuf)
            {
                return;
            }
            evbuffer_add_printf(OutBuf, "<html><body><h1>Hello, World!</h1></body></html>");
            evhttp_send_reply(req, HTTP_OK, "", OutBuf);
        };
    
        evhttp_set_gencb(Server.get(), OnReq, nullptr);
        if(event_dispatch() == -1)
        {
            std::cerr << "Failed to run messahe loop." << std::endl;
            return -1;
        }
        return 0;
    }

#### libev ####

Home：http://libev.schmorp.de/

看名称就能猜到它跟 libevent 很像。实际上，你可以把 libev 视为 libevent 的竞争性替代品。

[ gevent][gevent] 官方博客的[ 一篇文章][Link 46]对比了这俩库的优缺点。

#### libuv ####

Home：https://github.com/libuv/libuv

Wikipedia：[ 英文][Link 47]

它提供了跨平台的异步 I/O 机制。主要是为了提供给 [ Node.js][Node.js] 使用。

除了支持网络通讯，还支持：线程池、Windows 命名管道、Unix domain sockets、文件系统事件通知 ……

#### Dlib ####

Docs：http://dlib.net/network.html

Dlib 前面已经介绍过。它针对网络通讯，提供了比较高的抽象层。

--------------------

# 9 数据库 #

## 9.1 开源数据库 ##

#### MySQL ####

Home：https://www.mysql.com/

Wikipedia：[英文][Link 48]、[中文][Link 49]

名气最大的开源数据库，诞生于1995年，采用 C 和 C++ 语言开发。如今隶属于 Oracle 公司。

#### PostgreSQL ####

Home：http://postgresql.org/

Wikipedia：[英文][Link 50]、[ 中文][Link 51]

名气仅次于 MySQL 的开源数据库，诞生于1996年。采用 C 语言开发。

#### SQLite ####

Home：http://sqlite.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 52]、[中文][Link 53]

它是一个很优秀的嵌入式（进程内）数据库，非常轻量级，支持各种作系统平台。采用 C 语言开发。

俺前几年写过一篇博文推荐它（在“[这里][Link 54]”）。

#### MongoDB ####

Home：https://www.mongodb.org/

Wikipedia：[英文][Link 55]

这是近几年兴起的 NoSQL 数据库的一员。它本身是基于 C++ 和 C 开发的。

#### Redis ####

Home：\[[http://redis.io/\]][http_redis.io]

Wikipedia：[ 中文][Link 56]、[英文][Link 57]

诞生于2009年，是目前（2014~2015）最流行的键值存储数据库，基于 C 语言开发。

以性能高而著称，很多大型网站用到它（Twitter、GitHub、Flickr、Instagram、百度、新浪、腾讯、搜狐）

#### Berkeley DB（BDB） ####

Home：http://www.oracle.com/us/products/database/berkeley-db/

Wikipedia：[ 英文][Link 58]、[中文][Link 59]

诞生于1994年，是一个很老牌的嵌入式（进程内）数据库，提供“键值存储”的功能，基于 C 语言开发。

开发 BDB 的公司于2006年被 Oracle 收购。

很多开源项目用到它。甚至 MySQL 也包含了一个基于 BDB 的存储后端。

#### LevelDB ####

Home：https://github.com/google/leveldb

Wikipedia：[英文][Link 60]、[中文][Link 61]

它是 Google 基于 C++ 开发的 NoSQL 数据库，提供“键值存储”的功能。

号称速度很快，内置数据压缩（基于 [Snappy][] 库）。

比特币项目用到它。Facebook 基于它开发出 RocksDB 数据库。

#### Firebird ####

Home：http://www.firebirdsql.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 62]、[ 中文][Link 63]

它是2000年的时候，从 [Borland][] 公司的 InterBase 数据库派生出来的。

基于 C++ 开发，支持多种操作系统平台。

关于它有个插曲：Firefox 浏览器曾经用过“Firebird”这个名称，因为跟 Firebird 数据库同名，后来才改用 Firefox 这个名称。

#### ScyllaDB ####

Home：http://www.scylladb.com/

这是2015年新兴的 NoSQL 数据库，相当于是用 C++ 重写了（Java 开发的）Cassandra。

号称性能提高10倍，并且延迟极低。

## 9.2 数据库 API 的封装库 ##

### 9.2.1 综合性的封装库 ###

#### OTL ####

Home：http://otl.sourceforge.net/

Wikipedia：[英文][Link 64]

原生支持的数据库：Oracle、SQL Server、DB2、Informix、TimesTen, MAX/DB；另支持 ODBC。

它的特色是：全部代码都在一个头文件中。

代码示例——操作 Oracle 数据库

include <stdio.h>
    include <iostream>
    
    define OTL_ORA8  // Compile OTL 4.0/OCI8
    include <otlv4.h>  // include the OTL 4.0 header file
    
    int main()
    {
        otl_connect::otl_initialize();
        try
        {
            otl_connect db;
            db.rlogon("scott/tiger");  // connect to Oracle
            otl_cursor::direct_exec(
                db,
                "drop table test_tab",
                otl_exception::disabled  // disable OTL exceptions
            );
    
            otl_cursor::direct_exec(
                db,
                "create table test_tab(f1 number, f2 varchar2(30))"
            );
        }
        catch(otl_exception& err)
        {
            using namespace std;
            // intercept OTL exceptions
            cerr << err.msg << endl;  // print error message
            cerr << err.stm_text << endl;  // print SQL that caused the error
            cerr << err.var_info << endl;  // print variable that caused the error
        }
    
        db.logoff();  // disconnect from Oracle
        return 0;
    }

### 9.2.2 MySQL 封装库 ###

#### MySQL Connector C++ ####

Home：http://dev.mysql.com/doc/connector-cpp/en/

这是 MySQL 官方提供的 C++ 封装。

代码示例——执行 SQL 语句

sql::mysql::MySQL_Driver* driver = sql::mysql::MySQL_Driver::get_mysql_driver_instance();
    sql::Connection* conn = driver->connect("tcp://127.0.0.1:3306", "user", "password");
    sql::Statement* stmt = conn->createStatement();
    
    stmt->execute("USE EXAMPLE_DB");
    stmt->execute("DROP TABLE IF EXISTS test");
    stmt->execute("CREATE TABLE test(id INT, label CHAR(1))");
    stmt->execute("INSERT INTO test(id, label) VALUES (1, 'a')");
    
    delete stmt;
    stmt = NULL;
    delete conn;
    conn = NULL;

#### MySQL++ ####

Home：http://www.tangentsoft.net/mysql%2B%2B/

这是个老牌的库，诞生于1998年，提供了 MySQL API 的 C++ 封装。

代码示例——执行 SQL 语句

include <iostream>
    include <mysql++.h>
    
    void query(db_name, server_name, user, password)
    {
        using namespace std;
    
        mysqlpp::Connection conn(false);
        if(!conn.connect(db_name, server_name, user, password))
        {
            cerr << "DB connection failed: " << conn.error() << endl;
            return;
        }
    
        mysqlpp::Query query = conn.query("select item from table1");
        mysqlpp::StoreQueryResult sqr = query.store()
        if(!sqr)
        {
            cerr << "Failed to get item list: " << query.error() << endl;
            return;
        }
    
        mysqlpp::StoreQueryResult::const_iterator iter;
        for(iter=sqr.begin(); iter!=sqr.end(); ++iter)
        {
            mysqlpp::Row row = *iter;
            cout << '\t' << row[0] << endl;
        }
    }

#### POCO::Data::MySQL ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-MySQL.MySQL.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了 MySQL 的封装类

### 9.2.3 PostgreSQL 封装库 ###

#### libpq ####

Home：http://www.postgresql.org/docs/9.4/static/libpq.html

这是由 PostgreSQL 官方提供的 C 封装类库。

#### libpqxx ####

Home：http://pqxx.org/development/libpqxx/

这是由 PostgreSQL 官方提供的 C++ 封装类库。

代码示例

include <iostream>
    include <pqxx/pqxx>
    
    void update(const std::string& name)
    {
        pqxx::connection conn("dbname=company user=accounting");
        pqxx::work txn(conn);
    
        pqxx::result r = txn.exec("SELECT id FROM Employee WHERE name =" + name);
        if(r.size() != 1)
        {
            std::cerr << "Expected 1 employee with name " << name << ", "
                      << "but found " << r.size() << std::endl;
            return 1;
        }
    
        int employee_id = r[0][0].as<int>();
        std::cout << "Updating employee " << employee_id << std::endl;
    
        txn.exec(
            "UPDATE EMPLOYEE SET salary = salary + 1 "
            "WHERE id = " + txn.quote(employee_id)
        );
    
        txn.commit();
    }

### 9.2.4 Oracle 封装库 ###

#### OCILIB ####

Home：http://vrogier.github.io/ocilib/

这是一个跨平台的 C 开源库。如其名，它封装了 Oracle 官方的 OCI（Oracle Call Interface）。

它同时还提供了 C++ 的 API。

代码示例

include <ocilib.hpp>
    using namespace ocilib;
    
    int main()
    {
        try
        {
            Environment::Initialize();
            Connection conn("db", "user", "password");
            Statement stmt(conn);
            stmt.Execute("select intcol, strcol from table");
    
            Resultset rs = stmt.GetResultset();
            while(rs.Next())
            {
                std::cout << rs.Get<int>(1) << " - " << rs.Get<ostring>(2) << std::endl;
            }
        }
        catch(std::exception& err)
        {
            std::cout << err.what() << std::endl;
        }
    
        Environment::Cleanup();
        return 0;
    }

### 9.2.5 DB2 封装库 ###

### 9.2.6 SQLite 封装库 ###

#### 官方的 C API ####

Docs：http://sqlite.org/c3ref/intro.html

SQLite 前面已经介绍过。由于 SQLite 本身就是用 C 语言开发的，因此它直接提供了基于 C 的 API 接口。

代码示例

include <stdio.h>
    include <sqlite3.h>
    
    static int callback(void* NotUsed, int argc, char** argv, char** azColName)
    {
        for(int i=0; i<argc; i++)
        {
            printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
        }
        printf("\n");
        return 0;
    }
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        if(argc != 3)
        {
            fprintf(stderr, "Usage: %s DATABASE SQL-STATEMENT\n", argv[0]);
            return 1;
        }
    
        sqlite3* db = NULL;
        int rc = sqlite3_open(argv[1], &db);
        if(rc)
        {
            fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
            sqlite3_close(db);
            return 1;
        }
    
        char* szErrMsg = NULL;
        rc = sqlite3_exec(db, argv[2], callback, 0, &szErrMsg);
        if(rc != SQLITE_OK)
        {
            fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", szErrMsg);
            sqlite3_free(szErrMsg);
        }
    
        sqlite3_close(db);
        return 0;
    }

#### POCO::Data::SQLite ####

Docs：\[[http://pocoproject.org/docs/package-SQLite.SQLite.html\]][http_pocoproject.org_docs_package-SQLite.SQLite.html]

POCO 前面已经介绍过。它提供了 sqlite 的封装类

### 9.2.7 Redis 封装库 ###

#### Hiredis ####

Home：https://github.com/redis/hiredis

这是 Redis 官方提供的 C 客户端，很轻量级，支持“异步 API”。

代码示例——结合 libev 进行异步调用

include <stdio.h>
    include <stdlib.h>
    include <string.h>
    include <signal.h>
    
    include <hiredis.h>
    include <async.h>
    include <adapters/libev.h>
    
    void getCallback(redisAsyncContext* context, void* r, void* privdata)
    {
        redisReply* reply = r;
        if(reply == NULL)
        {
            return;
        }
        printf("argv[%s]: %s\n", (char*)privdata, reply->str);
        redisAsyncDisconnect(context);  /* Disconnect after receiv reply */
    }
    
    void connectCallback(const redisAsyncContext* context, int status)
    {
        if(status != REDIS_OK)
        {
            printf("Error: %s\n", context->errstr);
            return;
        }
        printf("Connected...\n");
    }
    
    void disconnectCallback(const redisAsyncContext* context, int status)
    {
        if(status != REDIS_OK)
        {
            printf("Error: %s\n", context->errstr);
            return;
        }
        printf("Disconnected...\n");
    }
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
    
        redisAsyncContext* context = redisAsyncConnect("127.0.0.1", 6379);
        if(context->err)
        {
            printf("Error: %s\n", context->errstr);
            return 1;  /* Let *context leak for now... */
        }
    
        redisLibevAttach(EV_DEFAULT_ context);
        redisAsyncSetConnectCallback(context, connectCallback);
        redisAsyncSetDisconnectCallback(context, disconnectCallback);
        redisAsyncCommand(context, NULL, NULL,
                            "SET key %b", argv[argc-1], strlen(argv[argc-1]));
        redisAsyncCommand(context, getCallback, (char*)"end-1", "GET key");
        ev_loop(EV_DEFAULT_ 0);
        return 0;
    }

### 9.2.8 MongoDB 封装库 ###

#### 官方的 C API ####

Docs：https://api.mongodb.org/c/current/

MongoDB 前面已经介绍过。这是其官方提供的 API。

代码示例

include <stdio.h>
    include <bson.h>
    include <mongoc.h>
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        mongoc_init();
    
        mongoc_client_t* client = mongoc_client_new("mongodb://localhost:27017/");
        mongoc_collection_t* collection = mongoc_client_get_collection(client, "test", "test");
    
        bson_t* doc = bson_new();
    
        bson_oid_t oid;
        bson_oid_init(&oid, NULL);
        BSON_APPEND_OID(doc, "_id", &oid);
        BSON_APPEND_UTF8(doc, "hello", "world");
    
        bson_error_t error;
        if(!mongoc_collection_insert(collection, MONGOC_INSERT_NONE, doc, NULL, &error))
        {
            printf("%s\n", error.message);
        }
    
        bson_destroy(doc);
        mongoc_collection_destroy(collection);
        mongoc_client_destroy(client);
    
        return 0;
    }

#### POCO::MongoDB ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-MongoDB.MongoDB.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了 MongoDB 的封装类

## 9.3 ODBC 相关 ##

#### unixODBC ####

Home：http://www.unixodbc.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 65]

诞生于1999年，实现了全套的 ODBC 架构，包括：驱动管理器、相关的 GUI 界面和命令行界面。支持多种操作系统。

#### Libodbc++ ####

Home：http://libodbcxx.sourceforge.net/

如其名，这是专门封装 ODBC 的 C++ 类库，支持多种操作系统。它提供的 API 类似于 JDBC 的 API

#### POCO::Data::ODBC ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-ODBC.ODBC.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了操作 ODBC 的封装类。

## 9.4 ORM（Object-Relational Mapping） ##

#### ODB ####

Home：http://www.codesynthesis.com/products/odb

Wikipedia：[ 英文][Link 66]

它的特色是：可以根据 C++ 类定义自动生成数据库的表结构。

为了获得高性能，它直接调用具体数据库的原生 API。支持的数据库包括：MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server、SQLite

代码示例——声明一个可持久化的类

// 通过预处理语句“pragma”来进行某些定制
    
    pragma db object table("people")
    class person
    {
    public:
        // ......
    
    private:
        friend class odb::access;
        person();
    
        pragma db id auto
        unsigned long id_;
    
        string first_;
        string last_;
    
        pragma type("INT UNSIGNED")
        unsigned short age_;
    };

代码示例——查询

typedef odb::query<person> query;
    typedef odb::result<person> result;
    
    transaction trans(db.begin());
    result r(db.query<person>(query::last == "Doe" && query::age < 30));
    
    for(result::iterator i(r.begin()); i!=r.end(); ++i)
    {
        cout << "Hello, " << i->first() << endl;
    }
    
    trans.commit();

#### hiberlite ####

Home：https://github.com/paulftw/hiberlite

专门提供给 Sqlite 的 ORM 封装库。基于 C++ 开发，其 API 采用类似 Boost.Serialization 的风格。

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# 10 Web #

## 10.1 HTTP Server ##

#### Apache HTTP Server ####

Home：https://httpd.apache.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 67]、[ 中文][Link 68]

大名鼎鼎的 Apache，诞生于1995年，采用 C 和 C++ 开发。长期作为 Web Server 市场份额的老大。

#### Nginx ####

Home：http://nginx.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 69]、[ 中文][Link 70]

Web Server 的后起之秀，诞生于2002年，采用 C 语言开发。其市场份额如今排名第二。

#### POCO::Net ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-Net.HTTPServer.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了 HTTP Server 的封装类

#### Dlib::server\_http ####

Docs：http://dlib.net/network.html\#server\_http

Dlib 前面已经介绍过。它提供了一个简单的 HTTP Server 的类（server\_http）。

## 10.2 HTTP Client ##

#### cURL & libcurl ####

Docs：http://curl.haxx.se/libcurl/c/

libcurl 前面已经介绍过。它提供了【完整的】HTTP 协议支持。另，HTTP 2.0 标准刚出来不久，它就已经支持了。

代码示例——HTTP POST

include <stdio.h> include <curl/curl.h> int main() { curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);
    
        CURL* curl = curl_easy_init();
        if(curl)
        {
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "http://post.example.com/foo.cgi");
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_POSTFIELDS, "name=daniel&project=curl");
    
            CURLcode res = curl_easy_perform(curl);
            if(res != CURLE_OK)  // Check for errors
            {
                fprintf(stderr, "curl_easy_perform() failed: %s\n",
                        curl_easy_strerror(res));
            }
            curl_easy_cleanup(curl);  // always cleanup
        }
    
        curl_global_cleanup();
        return 0;
    }

#### POCO::Net ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-Net.HTTPClient.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了 HTTP Client 的封装类。

## 10.3 浏览器引擎 ##

#### WebKit ####

Home：https://www.webkit.org/

Wikipedia：[英文][Link 71]、[ 中文][Link 72]

它是很多浏览器使用的渲染引擎，基于 C++ 开发。

#### Gecko ####

Home：https://developer.mozilla.org/

Wikipedia：[英文][Link 73]、[ 中文][Link 74]

它是 Firefox 的渲染引擎，基于 C++ 开发，由 Mozilla 社区维护。

## 10.4 浏览器整合 ##

#### CEF（Chromium Embedded Framework） ####

Home：https://bitbucket.org/chromiumembedded/cef

Wikipedia：[ 英文][Link 75]

如其名，它提供了嵌入 Chrome 浏览器的框架。采用 C++ 开发。好几个商业公司（Google、Adobe、Facebook、Evernote…）的产品用到它。

以下是其它开源项目针对 CEF 的扩展，提供了其它编程语言的绑定。

*  dotNet - https://github.com/chillitom/CefSharp
 *  dotNet (CEF1) - https://bitbucket.org/fddima/cefglue
 *  dotNet/Mono (CEF3) - https://bitbucket.org/xilium/xilium.cefglue
 *  dotNet (CEF3) - https://bitbucket.org/chromiumfx/chromiumfx
 *  Java - https://bitbucket.org/chromiumembedded/java-cef
 *  Go - https://github.com/CzarekTomczak/cef2go
 *  Delphi (CEF3) - https://github.com/hgourvest/dcef3

#### PhantomJS ####

Home：http://phantomjs.org/

Wikipedia：[英文][Link 76]

2011年才诞生的。基于 C++ 开发，整合了 WebKit。

它本身没有提供 GUI 界面。但是提供了 JavaScript 的 API，让你可以操纵 WebKit 引擎。可以利用它进行 Web 界面的单元测试。

## 10.5 （其它） ##

#### WebSocket++ ####

Home：http://www.zaphoyd.com/websocketpp/

顾名思义，它提供了 [ WebSocket][WebSocket] 的 C++ 封装，基于 Boost Asio 构建。

支持多种操作系统平台，支持 TLS、proxy、IPv6。

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# 11 信息安全 #

## 11.1 密码学 ##

#### Crypto++ ####

Docs：http://www.cryptopp.com/docs/ref/annotated.html

Crypto++ 前面已经介绍过。它提供了常见的对称加密算法（DES、AES、IDEA 等）、公钥加密算法（RSA、DSA 等）、散列算法（MD5、SHA1、RIPEMD 等）。

代码示例——计算 SHA256 散列值

include <cryptopp/sha.h>
    using namespace CryptoPP;
    
    const byte* pbData = ...;  // 要计算的数据的地址
    unsigned int nDataLen = ...;  // 字节数
    byte abDigest[SHA256::DIGESTSIZE];
    SHA256().CalculateDigest(abDigest, pbData, nDataLen);
    // 注：abDigest 中通常会包含不可见字符，要输出为可见字符串需要做一下 Hex 编码

#### OpenSSL ####

Home：https://www.openssl.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 77]、[中文][Link 78]

OpenSSL 基于 C 语言开发，在加密领域那可是大名鼎鼎。大部分常用的加密算法（对称、非对称）和散列算法，它都支持。

很多知名的软件（包括 Web Server）用到它，所以2014年的“[心脏滴血漏洞][Link 79]”让好多网站中招。

#### LibreSSL ####

Home：http://www.libressl.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 80]、[中文][Link 81]

OpenSSL 爆出“心脏滴血漏洞”之后，OpenBSD 社区的程序员复制了 OpenSSL 版本 1.0.1g 的代码，然后另起炉灶。

LibreSSL 的主要目标是“安全性”，其维护人员删除了原 OpenSSL 中大量过时的代码，替换了相关的内存管理函数（规避缓冲区溢出），增强了随机数生成算法….

#### GnuTLS ####

Home：http://gnutls.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 82]

采用 C 语言开发，名气也挺大。如其名，主要提供 TLS/SSL 的相关功能。

#### NaCl ####

Home：http://nacl.cr.yp.to/

Wikipedia：[ 英文][Link 83]

这个名称是“Networking and Cryptography library”的缩写。

它采用 C 语言开发，另有其它编程语言（Python、Ruby、PHP）的 API 绑定。

它的作者同时也是 [qmail][] 和 [Curve25519][] 的作者。

#### libsodium ####

Home：https://github.com/jedisct1/libsodium

它派生自 NaCl，提供了跟 NaCl 兼容的 API。支持的操作系统平台更多。

shadowsocks 和 dnscrypt-proxy 用到它。

#### Keyczar ####

Home：https://github.com/google/keyczar

这是 Google 提供的加密库，同时提供 C++、Java、Python 三种语言的实现。

它提供了比较高层的 API， 使用者无需关心太多的细节。

代码示例——加密/解密文本

include <cassert>
    include <iostream>
    include <string>
    include <keyczar/keyczar.h>
    
    void test(const std::string& key_location)
    {
        keyczar::Keyczar* crypter = keyczar::Crypter::Read(key_location);
        if(!crypter)
        {
            return;
        }
    
        std::string plain = "Secret message";
        std::cout << "Plain text: " << plain << std::endl;
    
        std::string cipher;
        if(crypter->Encrypt(plain, &cipher))
        {
            std::cout << "Cipher text (Base64w): " << cipher << std::endl;
            std::string decrypted;
            if(crypter->Decrypt(cipher, &decrypted))
            {
                assert(plain == decrypted);
            }
        }
        delete crypter;
    }

#### POCO::Crypto ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Crypto.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了常见的加密算法和哈希算法。

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# 12 处理文件格式 #

## 12.1 结构化数据格式 ##

### 12.1.1 CSV ###

[CSV][] 是一种历史悠久的结构化数据存储格式。其效果类似于一张数据库二维表。

#### Boost.Tokenizer ####

Docs：http://boost.org/libs/tokenizer

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，用来灵活地切割字符串。使用它，可以帮你提取 CSV 的行和列。

### 12.1.2 JSON ###

JSON 格式源自 JavaScript，如今在 Web 开发中广为应用。

#### Boost.PropertyTree ####

Docs：http://boost.org/libs/property\_tree

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，封装了某种特殊的“树”结构（property\_tree）。它支持对 JSON 的读写。

代码示例——读写 JSON 字符串

include <sstream>
    include <boost/property_tree/ptree.hpp>
    include <boost/property_tree/json_parser.hpp>
    
    using boost::property_tree::ptree;
    using boost::property_tree::read_json;
    using boost::property_tree::write_json;
    
    // Write json
    ptree pt1;
    pt1.put("foo", "bar");
    std::ostringstream oss; 
    write_json(oss, pt1, false);
    std::string json = oss.str(); // {"foo":"bar"}
    
    // Read json
    std::istringstream iss(json);
    ptree pt2;
    read_json(iss, pt2);
    std::string value = pt2.get<std::string>("foo");

#### POCO::JSON ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/package-JSON.JSON.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了 JSON 的封装类

#### rapidjson ####

Home：https://github.com/miloyip/rapidjson

这是一个 C++ 的 JSON 库。提供了 SAX 和 DOM 风格的 API。

（另，作者是香港同胞）

#### jsoncpp ####

Home：https://github.com/open-source-parsers/jsoncpp

如其名，这是个 C++ 的 JSON 封装库。

### 12.1.3 YAML ###

[YAML][] 是一种类似于 json 的结构化数据格式。它在确保可读性的基础上，提供了超越 json 的灵活性和扩展性。

#### yaml-cpp ####

Home：https://github.com/jbeder/yaml-cpp

C++ 实现的 YAML 解析器。

#### LibYAML ####

Home：http://pyyaml.org/wiki/LibYAML

C 语言实现的 YAML 解析器。

## 12.2 压缩文件 & 打包文件 ##

### 12.2.1 综合性的库 ###

#### libarchive ####

Home：http://www.libarchive.org/

C 语言实现，支持的格式：

可读写的格式：zip、gzip、bzip2、xz、lzma、tar、ISO、cpio、ar、pax、mtree；

只读的格式：7z、rar、cab、rpm、lzh、lzop、raw、xar

#### LZMA SDK ####

Home：http://www.7-zip.org/sdk.html

这是由 7-zip 官方提供的。7-zip 就是用它进行压缩/解压缩。

支持的格式：7z、LZMA、LZMA2、XZ

#### PhysicsFS ####

Home：http://icculus.org/physfs/

Wikipedia：[ 英文][Link 84]

针对不同的压缩/归档格式，提供了类似 VFS 的抽象封装层。主要用于游戏开发中。

支持的格式：zip、7z、GRP、PAK、HOG、MVL、WAD…

#### zopfli ####

Home：https://github.com/google/zopfli

这是由 Google 开发的 C 库，提供对 zip 和 gzip 格式的压缩（不提供解压）。

压缩的速度比较慢，但是可以得到更高的压缩率。

### 12.2.2 zip ###

[ 格式说明][Link 85]

#### libzip ####

Home：http://www.nih.at/libzip/

Wikipedia：[英文][Link 86]

用 C 语言开发的库，基于 zlib 库。

#### Poco::Zip ####

Docs：http://pocoproject.org/docs/Poco.Zip.html

POCO 前面已经介绍过。它提供了若干封装类，用于 zip 格式的压缩和解压。

### 12.2.3 bzip2（bz2） ###

[ 格式说明][Link 87]

#### libbzip2 ####

Home：http://bzip.org/

这是 bzip2 官方提供的库，C 语言实现。

### 12.2.4 gzip（gz） ###

#### zlib ####

Home：http://zlib.net/

Wikipedia：[ 英文][Link 88]、[ 中文][Link 89]

C 语言实现，诞生于1995年，被大量的开源项目使用（OpenSSL、OpenSSH、Apache、PostgreSQL、Git、libpng……）。

### 12.2.5 tar ###

#### libtar ####

Home：http://www.feep.net/libtar/

基于 C 语言开发，可以对 tar 格式添加内容或读取内容。

### 12.2.6 rar ###

#### unrarlib ####

Home：http://www.unrarlib.org/

该项目的开发已经停止。只支持对 RAR2 格式的解压缩。

### 12.2.7 snappy ###

#### snappy ####

Home：https://google.github.io/snappy/

由 Google 开发的压缩格式，特点是非常快（不论是压缩还是解压）；但是压缩率不如 gzip。

起先被用于 Google 内部的 BigTable，如今被用于多种 NoSQL 数据库（比如：Cassandra、Hadoop、LevelDB、MongoDB、RocksDB…）

支持多种语言的绑定（C\#、Common Lisp、Erlang、Go、Haskell、Lua、Java、Node.js、Perl、PHP、Python、R、Ruby、Smalltalk）

### 12.2.8 Brotli ###

#### Brotli ####

Home：https://github.com/google/brotli

Wikipedia：[ 英文][Link 90]

由 Google 开发的压缩格式，压缩率很高（据说高于 LZMA 和 bz2）。

该算法很新，是2015年9月才发布的。

## 12.3 标记语言 ##

### 12.3.1 XML ###

#### Expat ####

Home：http://www.libexpat.org/

Wikipedia：[英文][Link 91]

基于 C 语言实现，诞生于1998年。很多知名的开源项目（Apache Server、Firefox、Python、PHP、Perl）用到它。

#### libxml2 ####

Home：http://xmlsoft.org/

Wikipedia：[英文][Link 92]

基于 C 语言实现，诞生于1999年。提供了多种语言（C++、Python、Ruby、Common Lisp、PHP、Perl）的 API 绑定。

#### wxWidgets ####

Docs：[wxWidgets][]

wxWidgets 前面已经介绍过。它提供了 XML 的封装类，其内部是基于 Expat 进行解析。

#### POCO::XML ####

Docs：[XML][]

POCO 前面已经介绍过。它提供了 XML 的封装类。

#### libxml++ ####

Home：[libxml++][libxml]

如其名，它是针对前面提到的 libxml2 的 C++ 封装。

### 12.3.2 HTML ###

#### htmlcxx ####

Home：http://htmlcxx.sourceforge.net/

如其名，是基于 C++ 开发的。支持 HTML 和 CSS 的解析。

## 12.4 PDF ##

#### PoDoFo ####

Home：http://podofo.sourceforge.net/

基于 C++ 开发的跨平台库，名称取自“Portable Document Format”每个单词的头两个字母 :)

它既支持 PDF 文件的生成，也支持 PDF 内容的提取。它同时还提供[一堆命令行的小工具][Link 93]，用来操作 PDF 文件。

#### LibHaru ####

Home：http://libharu.org/

Wikipedia：[英文][Link 94]

它是基于 C 语言开发的跨平台库，可以用来生成 PDF 文件格式。

代码示例

include <hpdf.h>
    
    // 创建文档对象
    HPDF_Doc doc = HPDF_New(error_handler, NULL);
    if(!doc)
    {
        printf("ERROR: cannot create pdf object.\n");
        return 1;
    }
    
    // 设置文档属性
    HPDF_SetCompressionMode(doc, HPDF_COMP_ALL);
    HPDF_SetPageMode(doc, HPDF_PAGE_MODE_USE_OUTLINE);
    HPDF_SetPassword(doc, "owner pwd", "user pwd");
    
    // 添加一页
    HPDF_Page page_1 = HPDF_AddPage(doc);
    // 设置页属性
    HPDF_Page_SetSize(page_1, HPDF_PAGE_SIZE_B5, HPDF_PAGE_LANDSCAPE);
    
    // 保存到文件
    HPDF_SaveToFile(doc, "test.pdf");
    
    // 结束
    HPDF_Free(doc);

## 12.5 MS Office 文档 ##

#### wvWare ####

Home：http://wvware.sourceforge.net/

它能够读取 Word 文档的内容，支持的 Word 版本是（2000、97、95、6）。

AbiWord 和 KWord 用到它。

## 12.6 RTF ##

#### LibRTF ####

Home：http://sourceforge.net/projects/librtf/

C 语言实现的库，可以解析 RTF 文件格式。

## 12.7 CHM ##

#### CHMLIB ####

Home：[CHMLIB][]

这是一个轻量级的库,基于 C 语言开发，可以用来提取 CHM 格式文件的内容。

它提供了多种编程语言（C++、Python、Perl、Common Lisp）的 API 绑定。

#### libCHMxx ####

Home：[libCHMxx][]

它就是基于 CHMLIB 的 C++ 封装库。

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# 13 图像 #

## 13.1 图像处理 ##

#### ImageMagick ####

Home：http://imagemagick.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 95]、[ 中文][Link 96]

ImageMagick 可说是最强大的开源图片处理工具集，采用 C 语言编写。诞生于1990年，其开发至今依然非常活跃。支持非常多的操作系统平台。

它提供许多编程语言的 API，对于 C++ 是 [ Magick++][Magick]，对于 C 是 [ MagickWand][MagickWand]

#### Boost.GIL（Generic Image Library） ####

Docs：http://boost.org/libs/gil

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，实现了图像处理功能。

代码示例——调整图像尺寸

include <boost/gil/image.hpp>
    include <boost/gil/typedefs.hpp>
    include <boost/gil/extension/io/jpeg_io.hpp>
    include <boost/gil/extension/numeric/sampler.hpp>
    include <boost/gil/extension/numeric/resample.hpp>
    
    using namespace boost::gil;
    
    rgb8_image_t img;
    jpeg_read_image("input.jpg", img);
    
    // Scale the image to 100x100 pixels using bilinear resampling
    rgb8_image_t square(100, 100);
    resize_view(const_view(img), view(square), bilinear_sampler());
    jpeg_write_view("output.jpg", const_view(square));

#### Dlib ####

Docs：http://dlib.net/imaging.html

Dlib 前面已经介绍过。它提供了常见的图像处理功能（旋转、剪切、拉伸、过滤）。

## 13.2 图像格式转换 ##

#### ImageMagick ####

ImageMagick 前面已经介绍过。它支持非常多的图片格式（[ 清单][Link 97]），基本上你听说过的，它都支持。甚至包括 Postscript 和 PDF。

在支持的格式中，它可以实现其中几十种格式的相互转换。

## 13.3 图像渲染 ##

#### Cairo ####

Home：http://cairographics.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 98]、[ 中文][Link 99]

它提供了矢量图像的渲染功能。支持多种后端输出（Win32 GDI、OpenGL、Xlib、XCB、PDF、PNG、SVG ……）。

基于 C 语言开发，提供多种语言绑定（C++、Java、C\#、Python、Ruby、Perl、Scheme、Smalltalk）。

#### cairomm ####

Home：http://cairographics.org/cairomm/

这是针对 Cairo 的 C++ 封装库。

#### Skia ####

Home：https://github.com/google/skia

Wikipedia：[英文][Link 100]、[中文][Link 101]

它是 Google 基于 C++ 开发的图像渲染库。支持多种后端输出（rasterization、OpenGL、PDF、SVG、SWF ……）。

原先由 Skia 公司开发，后来该公司被 Google 收购。被用于 Android、Chrome、Chrome OS、Firefox 等知名开源项目。

#### PBRT（Physically Based Rendering Toolkit） ####

Home：\[[http://pbrt.org/\]][http_pbrt.org]

基于光线追踪的物理渲染系统，采用 C++ 开发。

## 13.4 计算机视觉 ##

#### OpenCV ####

Home：http://opencv.org/

Wikipedia：[英文][Link 102]、[ 中文][Link 103]

它是一个跨平台的计算机视觉库，由 Intel 发起并参与开发。开发语言是 C 和 C++。

提供其它编程语言（Python、Java、MATLAB/OCTAVE …）的 API 绑定。

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# 14 多媒体 #

## 14.1 多媒体框架 ##

#### FFmpeg ####

Home：http://ffmpeg.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 104]、[ 中文][Link 105]

名气非常大的开源多媒体框架，基于 C 和汇编开发，支持多种操作系统。

另外，该开源项目还提供了若干命令行工具，包含了一些辅助功能。

*  ffmpeg 格式转换工具
 *  ffplay 简化版的播放器
 *  ffserver 流媒体服务器
 *  ffprobe 显示多媒体文件信息

几个知名的开源播放器（VLC、MPC-HC、xine）用到它，Google Chrome 也用到它。

#### Libav ####

Home：http://libav.org/

Wikipedia：[英文][Link 106]

它是2011年从 FFmpeg 派生出来的。基于 C 语言开发，支持多种操作系统。

## 14.2 视频库 ##

#### libavcodec ####

Home：http://ffmpeg.org/

它来自于 FFmpeg 社区，基于 C 语言实现，提供了多种视频格式和音频格式的编码/解码功能。

由于 Libav 从 FFmpeg 分裂出来，Libav 下也带有一个同名的库。

## 14.3 音频库 ##

#### PortMedia & PortAudio ####

Home：http://www.portaudio.com/

Wikipedia：[ 英文][Link 107]

PortAudio 是 PortMedia 的组成部分，提供了音频的播放和录制功能。支持多种底层 API（ALSA、DirectSound、WASAPI、ASIO…）

#### OpenAL ####

Home：http://www.openal.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 108]、[中文][Link 109]

C 语言开发的 3D 音效库，跨平台。最初由 Loki Software 开发。Loki 倒闭以后，这个项目由开源社区继续维护。

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# 15 游戏 #

## 15.1 综合性的游戏引擎 ##

#### id Tech 系列 ####

Wikipedia：[英文][Link 110]

这个系列来自于大名鼎鼎的 [id Software 公司][id Software]，由同样大名鼎鼎约翰·卡马克打造。

第一代诞生于1993年，是 DOS 时代的经典。

原先基于 C 和 汇编开发，从 id Tech 4 开始改用 C++ 开发。

*  id Tech 1——俗称：Doom 引擎
 *  id Tech 2（Quake）——俗称：Quake 引擎
 *  id Tech 2（Quake II）——俗称：Quake II 引擎
 *  id Tech 3——俗称：Quake III 引擎
 *  id Tech 4——俗称：Doom 3 引擎

#### Crystal Space ####

Home：http://www.crystalspace3d.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 111]

以 C++ 编写，功能包括：2D 和 3D 渲染、音效、AI… 它的物理引擎基于 ODE 和 Bullet

#### Blender Game Engine ####

Home：http://www.blender.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 112]、[ 中文][Link 113]

它是 [Blender][] 的组成部分，以 C++ 编写，使用 Python 脚本扩展。功能包括：3D 渲染、碰撞检测、角色编辑器、音效、网络通讯、AI、…

#### Panda3D ####

Home：http://www.panda3d.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 114]

以 C++ 编写，用 Python 脚本扩展。虽然它的名字有“3D”，但它不仅仅是 3D 引擎，还包括了其它功能（碰撞检测、音效、关卡编辑器…）。

## 15.2 3D 渲染引擎 ##

#### OGRE ####

Home：http://www.ogre3d.org/

Wikipedia：[英文][Link 115]、[ 中文][Link 116]

著名的 3D 渲染引擎，C++ 开发，诞生于2005年。支持很多操作系统（包括两大手机操作系统）。很多商业游戏用到它。

支持其它编程语言（Python、Ruby、Perl）的 API 绑定。支持 JVM 和 dotNet 平台。

#### Mesa 3D ####

Home：http://mesa3d.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 117]、[ 中文][Link 118]

使用 C 语言开发，它是针对 OpenGL 规范的【纯软件】实现（大部分 OpenGL 的实现都用到了显卡硬件）。

## 15.3 物理引擎 ##

#### Bullet ####

Home：http://www.bulletphysics.org/

Wikipedia：[英文][Link 119]、[ 中文][Link 120]

采用 C 和 C++ 开发。电影《2012》用到它，游戏“侠盗猎车手”、“荒野大镖客”用到它。

#### Box2D ####

Home：http://www.box2d.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 121]、[ 中文][Link 122]

基于 C++ 开发的2维物理引擎。“愤怒的小鸟”用到它。

#### ODE（Open Dynamics Engine） ####

Home：http://www.ode.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 123]、[ 中文][Link 124]

诞生于2001年，采用 C 和 C++ 开发。

#### Newton Game Dynamics ####

Home：http://www.newtondynamics.com/

Wikipedia：[ 英文][Link 125]

基于 C++ 开发。

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# 16 数值运算 & 科学计算 #

## 16.1 综合性的库 ##

#### GSL（GNU Scientific Library） ####

Home：https://www.gnu.org/software/gsl/

Wikipedia：[英文][Link 126]

由 GNU 官方提供，包括：复数、多项式、矩阵、线性代数、特征向量、快速傅里叶变换、统计、模拟退火……

代码示例——贝塞尔函数

include <stdio.h> include <gsl/gsl_sf_bessel.h> double x = 5.0;
    double y = gsl_sf_bessel_J0(x);
    printf("J0(%g) = %.18e\n", x, y);

## 16.2 有理数 ##

#### Boost.Rational ####

Docs：http://boost.org/libs/rational

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“有理数”的功能。

## 16.3 高精度数值运算 ##

#### GMP（GNU Multiple Precision） ####

Home：https://gmplib.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 127]、[ 中文][Link 128]

基于 C 语言的高精度数值运算库，诞生于1991年，非常老牌。

代码示例——大整数相乘

include <stdio.h>
    include <gmp.h>
    
    mpz_t x,y,result;
    
    mpz_init_set_str(x, "7612058254738945", 10);
    mpz_init_set_str(y, "9263591128439081", 10);
    mpz_init(result);
    
    mpz_mul(result, x, y);
    gmp_printf("%Zd\n", result);
    
    /* free used memory */
    mpz_clear(x);
    mpz_clear(y);
    mpz_clear(result);

#### Boost.Multiprecision ####

Docs：http://boost.org/libs/multiprecision

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，实现了高精度数值运算。它还提供了针对 GMP 的数据类型的封装。

## 16.4 矩阵 ##

#### Boost.uBLAS.Matrix ####

Docs：[Matrix][]

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 提供的矩阵模板类。

代码示例

include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
    include <boost/numeric/ublas/io.hpp>
    
    using namespace boost::numeric::ublas;
    
    matrix<double> m(3, 3);
    for(unsigned i=0; i<m.size1(); i++)
        for(unsigned j=0; j<m.size2(); j++)
            m(i, j) = 3 * i + j;
    
    std::cout << m << std::endl;

#### Dlib ####

Docs：http://dlib.net/linear\_algebra.html\#matrix

Dlib 前面已经介绍过。它提供了一个矩阵类。

## 16.5 线性代数 ##

#### Boost.uBLAS ####

Docs：http://boost.org/libs/numeric/ublas

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，实现了 BLAS 的1、2、3级。

代码示例——计算矩阵与矢量的乘积

include <iostream>
    include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
    include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
    include <boost/numeric/ublas/io.hpp>
    
    using namespace boost::numeric::ublas;
    vector<double> v(2);
    v(0) = 1; v(1) = 2;
    
    matrix<double> m(2,2);
    m(0,0) = 0; m(0,1) = 1;
    m(1,0) = 2; m(1,1) = 3;
    
    vector<double> v2 = prod(m, v);
    std::cout << v2 << std::endl;

#### Blitz++ ####

Home：http://blitz.sourceforge.net/

Wikipedia：[ 英文][Link 129]

它是基于 C++ 实现的。其特色是：采用“模板元编程”的技术进行编译时计算，从而优化了性能。

#### Armadillo ####

Home：http://arma.sourceforge.net/

Wikipedia：[英文][Link 130]

类似 Blitz++，Armadillo 也用了“模板元编程”的技术。

代码示例

include <iostream>
    include <armadillo>
    
    using namespace std;
    using namespace arma;
    
    vec v;
    v << 2.0 << 5.0 << 2.0;
    
    // endr represents the end of a row in a matrix
    mat m;
    m << 1.0 << 2.0 << endr
      << 2.0 << 3.0 << endr
      << 1.0 << 3.0 << endr;
    
    cout << "Least squares solution:" << endl << solve(m,v) << endl;

#### Dlib ####

Docs：http://dlib.net/linear\_algebra.html

Dlib 前面已经介绍过。它提供了线性代数相关的封装类。

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# 17 跨语言编程 #

## 17.1 整合多种语言的库 ##

#### SWIG ####

Home：http://swig.org/

Wikipedia：[ 英文][Link 131]

这是一个很老牌的、有名气的工具，它可以把多种语言（Java、Python、C\#、Ruby、PHP、Perl、Lua、Go ……）整合到 C/C++ 中。

整合之后，你的 C/C++ 程序就可以享受到其它这些语言的特性啦，非常爽！

## 17.2 整合单一语言的库 ##

### 17.2.1 整合 Python 语言 ###

#### Boost.Python ####

Docs：http://boost.org/libs/python

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，实现了 C++ 代码和 Python 代码的互操作。

代码示例——Hello world

// 这是一个标准的 C 函数
    const char* greet()
    {
        return "Hello, world";
    }
    
    // 使用如下代码对上述函数进行包装
    include <boost/python.hpp>
    BOOST_PYTHON_MODULE(hello_ext)
    {
        using namespace boost::python;
        def("greet", greet);
    }
    
    // 以下是调用该模块的 Python 代码
    // import hello_ext
    // print(hello_ext.greet())

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# 18 （其它） #

一些不方便归类的，暂时放到这里。

## 18.1 词法分析 & 语法分析 ##

#### Boost.Spirit ####

Docs：http://boost.org/libs/spirit

Boost 前面已经介绍过。这是 Boost 的其中一个子库，提供了“基于 EBNF 的解析器框架”。

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本内容转自[ programthink 的 github][programthink _ github]

[issue]: https://github.com/programthink/opensource/issues
[Link 1]: http://program-think.blogspot.com/
[http_boost.org]: http://boost.org/
[Link 2]: https://en.wikipedia.org/wiki/Boost_%28C%2B%2B_libraries%29
[Link 3]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Boost_C%2B%2B_Libraries
[https_wxwidgets.org]: https://wxwidgets.org/
[Link 4]: https://en.wikipedia.org/wiki/WxWidgets
[Link 5]: https://zh.wikipedia.org/wiki/WxWidgets
[http_www.qt-project.org]: http://www.qt-project.org/
[Link 6]: https://en.wikipedia.org/wiki/Qt_%28toolkit%29
[Link 7]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Qt
[https_apr.apache.org]: https://apr.apache.org/
[Link 8]: https://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Portable_Runtime
[Link 9]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Apache%E5%8F%AF%E7%A7%BB%E6%A4%8D%E8%BF%90%E8%A1%8C%E6%97%B6
[ACE]: http://www.cse.wustl.edu/~schmidt/ACE.html
[Link 10]: https://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_Communication_Environment
[Link 11]: https://zh.wikipedia.org/wiki/ACE%E8%87%AA%E9%80%82%E9%85%8D%E9%80%9A%E4%BF%A1%E7%8E%AF%E5%A2%83
[POCO]: http://pocoproject.org/
[Link 12]: https://en.wikipedia.org/wiki/POCO_C%2B%2B_Libraries
[http_dlib.net]: http://dlib.net/]
[Link 13]: https://en.wikipedia.org/wiki/Dlib
[http_www.cryptopp.com]: http://www.cryptopp.com/
[Link 14]: https://en.wikipedia.org/wiki/Crypto%2B%2B
[C_ 11]: https://en.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B11
[http_boost.org_libs_lockfree]: http://boost.org/libs/lockfree
[http_libcds.sourceforge.net]: http://libcds.sourceforge.net/
[http_boost.org_libs_circular_buffer]: http://boost.org/libs/circular_buffer
[Link 15]: http://program-think.blogspot.com/2009/04/producer-consumer-pattern-3-circle.html
[MultiArray]: http://boost.org/libs/multi_array
[Graph]: http://boost.org/libs/graph
[DLib]: http://dlib.net/graph_tools.html
[Foreach]: http://boost.org/libs/foreach
[locale]: http://boost.org/libs/locale
[Text]: http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.Text.html
[Format]: http://boost.org/libs/format
[https_github.com_fmtlib_fmt]: https://github.com/fmtlib/fmt
[http_www.pcre.org]: http://www.pcre.org/
[Link 16]: https://en.wikipedia.org/wiki/Perl_Compatible_Regular_Expressions
[Regex]: http://boost.org/libs/regex
[https_github.com_google_re2]: https://github.com/google/re2
[http_www.geocities.jp_kosako3_oniguruma]: http://www.geocities.jp/kosako3/oniguruma/
[Link 17]: https://en.wikipedia.org/wiki/Oniguruma
[http_pocoproject.org_docs_package-Foundation.RegExp.html]: http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.RegExp.html
[http_doc.qt.io_qt-4.8_qregexp.html]: http://doc.qt.io/qt-4.8/qregexp.html
[http_boost.org_libs_algorithm_string]: http://boost.org/libs/algorithm/string
[http_boost.org_libs_lexical_cast]: http://boost.org/libs/lexical_cast
[http_boost.org_libs_smart_ptr]: http://boost.org/libs/smart_ptr
[http_boost.org_libs_pool]: http://boost.org/libs/pool
[http_dlib.net_other.html]: http://dlib.net/other.html
[https_apr.apache.org_docs_apr_trunk_modules.html]: https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html
[http_boost.org_libs_date_time]: http://boost.org/libs/date_time
[DateTime]: http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.DateTime.html
[serialization]: http://boost.org/libs/serialization
[Base64]: https://en.wikipedia.org/wiki/Base64
[Crypto]: http://www.cryptopp.com/docs/ref/annotated.html
[Streams]: http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.Streams.html
[Random]: http://boost.org/libs/random
[Crypto 1]: http://www.cryptopp.com/docs/ref/class_random_number_generator.html
[UUID]: http://boost.org/libs/uuid
[https_apr.apache.org_docs_apr_trunk_modules.html 1]: https://apr.apache.org/docs/apr/trunk/modules.html]
[http_pocoproject.org_docs_package-Foundation.UUID.html]: http://pocoproject.org/docs/package-Foundation.UUID.html]
[https_github.com_google_fruit]: https://github.com/google/fruit]
[dependency injection]: https://en.wikipedia.org/wiki/Dependency_injection
[Link 18]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%87%BD%E6%95%B8%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E8%AA%9E%E8%A8%80
[Link 19]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%83%E7%BC%96%E7%A8%8B
[Link 20]: https://en.wikipedia.org/wiki/Google_Test
[Link 21]: https://en.wikipedia.org/wiki/CppUnit
[Link 22]: https://en.wikipedia.org/wiki/Check_%28unit_testing_framework%29
[Link 23]: https://en.wikipedia.org/wiki/GTK%2B
[Link 24]: https://zh.wikipedia.org/wiki/GTK%2B
[Link 25]: https://en.wikipedia.org/wiki/FLTK
[Link 26]: https://zh.wikipedia.org/wiki/FLTK
[Link 27]: https://en.wikipedia.org/wiki/Windows_Template_Library
[Link 28]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Windows_Template_Library
[Link 29]: http://wxmathplot.sourceforge.net/screenshot.shtml
[Link 30]: https://en.wikipedia.org/wiki/Getopt
[Link 31]: https://en.wikipedia.org/wiki/Ncurses
[Link 32]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Ncurses
[curses]: https://en.wikipedia.org/wiki/Curses_%28programming_library%29
[Eric S. Raymond]: https://en.wikipedia.org/wiki/Eric_S._Raymond
[Link 33]: https://en.wikipedia.org/wiki/Pcap
[Link 34]: https://en.wikipedia.org/wiki/CURL
[Link 35]: https://zh.wikipedia.org/wiki/CURL
[http_program-think.blogspot.com_2009_03_opensource-review-curl-library.html]: http://program-think.blogspot.com/2009/03/opensource-review-curl-library.html
[XMPP]: https://zh.wikipedia.org/wiki/XMPP
[Link 36]: https://en.wikipedia.org/wiki/Protocol_Buffers
[Link 37]: http://program-think.blogspot.com/2009/05/opensource-review-protocol-buffers.html
[Link 38]: https://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Thrift
[Link 39]: https://en.wikipedia.org/wiki/ZeroMQ
[Link 40]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%C3%98MQ
[Link 41]: http://program-think.blogspot.com/2011/08/opensource-review-zeromq.html
[Link 42]: https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Communications_Engine
[Link 43]: https://zh.wikipedia.org/wiki/ICE_%28%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BB%B6%29
[Link 44]: https://en.wikipedia.org/wiki/Libevent
[Link 45]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Libevent
[Tor]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Tor
[memcached]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Memcached
[gevent]: http://www.gevent.org/
[Link 46]: http://blog.gevent.org/2011/04/28/libev-and-libevent/
[Link 47]: https://en.wikipedia.org/wiki/Libuv
[Node.js]: https://en.wikipedia.org/wiki/Node.js
[Link 48]: https://en.wikipedia.org/wiki/MySQL
[Link 49]: https://zh.wikipedia.org/wiki/MySQL
[Link 50]: https://en.wikipedia.org/wiki/PostgreSQL
[Link 51]: https://zh.wikipedia.org/wiki/PostgreSQL
[Link 52]: https://en.wikipedia.org/wiki/SQLite
[Link 53]: https://zh.wikipedia.org/wiki/SQLite
[Link 54]: http://program-think.blogspot.com/2009/04/how-to-use-sqlite.html
[Link 55]: https://en.wikipedia.org/wiki/MongoDB
[http_redis.io]: http://redis.io/]
[Link 56]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Redis
[Link 57]: https://en.wikipedia.org/wiki/Redis
[Link 58]: https://en.wikipedia.org/wiki/Berkeley_DB
[Link 59]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Berkeley_DB
[Link 60]: https://en.wikipedia.org/wiki/LevelDB
[Link 61]: https://zh.wikipedia.org/wiki/LevelDB
[Snappy]: https://en.wikipedia.org/wiki/Snappy_%28software%29
[Link 62]: https://en.wikipedia.org/wiki/Firebird_%28database_server%29
[Link 63]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Firebird_%28%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%29
[Borland]: https://en.wikipedia.org/wiki/Borland
[Link 64]: https://en.wikipedia.org/wiki/Oracle_Template_Library
[http_pocoproject.org_docs_package-SQLite.SQLite.html]: http://pocoproject.org/docs/package-SQLite.SQLite.html]
[Link 65]: https://en.wikipedia.org/wiki/UnixODBC
[Link 66]: https://en.wikipedia.org/wiki/ODB_%28C%2B%2B%29
[Link 67]: https://en.wikipedia.org/wiki/Apache_HTTP_Server
[Link 68]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Apache_HTTP_Server
[Link 69]: https://en.wikipedia.org/wiki/Nginx
[Link 70]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Nginx
[Link 71]: https://en.wikipedia.org/wiki/WebKit
[Link 72]: https://zh.wikipedia.org/wiki/WebKit
[Link 73]: https://en.wikipedia.org/wiki/Gecko_%28software%29
[Link 74]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Gecko
[Link 75]: https://en.wikipedia.org/wiki/Chromium_Embedded_Framework
[Link 76]: https://en.wikipedia.org/wiki/PhantomJS
[WebSocket]: https://en.wikipedia.org/wiki/WebSocket
[Link 77]: https://en.wikipedia.org/wiki/OpenSSL
[Link 78]: https://zh.wikipedia.org/wiki/OpenSSL
[Link 79]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BF%83%E8%84%8F%E5%87%BA%E8%A1%80%E6%BC%8F%E6%B4%9E
[Link 80]: https://en.wikipedia.org/wiki/LibreSSL
[Link 81]: https://zh.wikipedia.org/wiki/LibreSSL
[Link 82]: https://en.wikipedia.org/wiki/GnuTLS
[Link 83]: https://en.wikipedia.org/wiki/NaCl_%28software%29
[qmail]: https://en.wikipedia.org/wiki/Qmail
[Curve25519]: https://en.wikipedia.org/wiki/Curve25519
[CSV]: https://en.wikipedia.org/wiki/Comma-separated_values
[YAML]: https://en.wikipedia.org/wiki/YAML
[Link 84]: https://en.wikipedia.org/wiki/PhysicsFS
[Link 85]: https://en.wikipedia.org/wiki/Zip_%28file_format%29
[Link 86]: https://en.wikipedia.org/wiki/Libzip
[Link 87]: https://en.wikipedia.org/wiki/Bzip2
[Link 88]: https://en.wikipedia.org/wiki/Zlib
[Link 89]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Zlib
[Link 90]: https://en.wikipedia.org/wiki/Brotli
[Link 91]: https://en.wikipedia.org/wiki/Expat_%28library%29
[Link 92]: https://en.wikipedia.org/wiki/Libxml2
[wxWidgets]: http://docs.wxwidgets.org/trunk/group__group__class__xml.html
[XML]: http://pocoproject.org/docs/package-XML.XML.html
[libxml]: http://libxmlplusplus.sourceforge.net/
[Link 93]: http://podofo.sourceforge.net/tools.html
[Link 94]: https://en.wikipedia.org/wiki/LibHaru
[CHMLIB]: http://www.jedrea.com/chmlib/
[libCHMxx]: http://www.mare.ee/indrek/libchmxx/
[Link 95]: https://en.wikipedia.org/wiki/ImageMagick
[Link 96]: https://zh.wikipedia.org/wiki/ImageMagick
[Magick]: http://www.imagemagick.org/Magick++/
[MagickWand]: http://imagemagick.org/script/magick-wand.php
[Link 97]: http://imagemagick.org/script/formats.php
[Link 98]: https://en.wikipedia.org/wiki/Cairo_%28graphics%29
[Link 99]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Cairo_%28%E7%B9%AA%E5%9C%96%29
[Link 100]: https://en.wikipedia.org/wiki/Skia_Graphics_Engine
[Link 101]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Skia_Graphics_Library
[http_pbrt.org]: http://pbrt.org/]
[Link 102]: https://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV
[Link 103]: https://zh.wikipedia.org/wiki/OpenCV
[Link 104]: https://en.wikipedia.org/wiki/FFmpeg
[Link 105]: https://zh.wikipedia.org/wiki/FFmpeg
[Link 106]: https://en.wikipedia.org/wiki/Libav
[Link 107]: https://en.wikipedia.org/wiki/PortAudio
[Link 108]: https://en.wikipedia.org/wiki/OpenAL
[Link 109]: https://zh.wikipedia.org/wiki/OpenAL
[Link 110]: https://en.wikipedia.org/wiki/Id_Tech
[id Software]: https://en.wikipedia.org/wiki/Id_Software
[Link 111]: https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_Space
[Link 112]: https://en.wikipedia.org/wiki/Game_Blender
[Link 113]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Game_Blender
[Blender]: https://en.wikipedia.org/wiki/Blender_%28software%29
[Link 114]: https://en.wikipedia.org/wiki/Panda3D
[Link 115]: https://en.wikipedia.org/wiki/OGRE
[Link 116]: https://zh.wikipedia.org/wiki/OGRE
[Link 117]: https://en.wikipedia.org/wiki/Mesa_%28computer_graphics%29
[Link 118]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Mesa_3D
[Link 119]: https://en.wikipedia.org/wiki/Bullet_%28software%29
[Link 120]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Bullet
[Link 121]: https://en.wikipedia.org/wiki/Box2D
[Link 122]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Box2D
[Link 123]: https://en.wikipedia.org/wiki/Open_Dynamics_Engine
[Link 124]: https://zh.wikipedia.org/wiki/Open_Dynamics_Engine
[Link 125]: https://en.wikipedia.org/wiki/Newton_Game_Dynamics
[Link 126]: https://en.wikipedia.org/wiki/GNU_Scientific_Library
[Link 127]: https://en.wikipedia.org/wiki/GNU_Multiple_Precision_Arithmetic_Library
[Link 128]: https://zh.wikipedia.org/wiki/GNU%E5%A4%9A%E9%87%8D%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E8%BF%90%E7%AE%97%E5%BA%93
[Matrix]: http://boost.org/libs/numeric/ublas/doc/matrix.html
[Link 129]: https://en.wikipedia.org/wiki/Blitz%2B%2B
[Link 130]: https://en.wikipedia.org/wiki/Armadillo_%28C%2B%2B_library%29
[Link 131]: https://en.wikipedia.org/wiki/SWIG
[programthink _ github]: https://github.com/programthink/opensource