給程序員介紹一些C++開源庫

C++開源庫,歡迎補充。

C++在“商業應用”方面,曾經是天下第一的開發語言,但這一桂冠已經被java搶走多年。因爲當今商業應用程序類型,已經從桌面應用迅速轉移成Web應 用。當Java橫行天下之後,MS又突然發力,搞出C#語言,有大片的曾經的C++程序員,以爲C++要就此沉淪,未料,這三年來,C++的生命力突然被 嚴重地增強了。主力原因就是開源的軟件、基礎軟件(比如併發原生支持,比如Android必定要推出原生的SDK)、各種跨平臺應用的出現。

開源C++庫必須具有以下特點:必須是成熟的產品、跨平臺的產品、相對通用的庫。

一、通用標準類

STL:C++標準模板庫,呵呵,它也是開源的嘛。

boost:C++準標準庫,它是強大地,江湖稱之“千錘百煉”。

-------若掌握,必橫行世界。

deelx (輕量級的正則表達式解析類庫,國產),boost裏有強大的正則表達式解析庫,但如果你只想要一個表達式解析,不想要拖上龐大的boost庫時……支持一下國貨。

iconv /iconvpp : (C形式的編碼轉換函數庫,

二、XML解析庫

C++的XML相關庫不少,但是大部分其實都是C庫,使用起來自然不那麼輕便。其中基於DOM的有TinyXml,基於SAX的當然是Xerces。前者小巧快捷,便於使用,適合做數據交換。後者則是全功能的XML解析器。

哥更傾向於TingyXml.小巧啊!

xerces-c :最強大的XML解析庫了,不是僅僅在開源庫裏,你儘管把商業的算在內。當然,它的變體,被IBM拿去賣錢的那個版本,多了數百兆的東東來支持各國編碼轉換,是更強大,但我覺得有小小的,開源的iconv在前不就夠了?

根據博友的一篇博文http://www.cnblogs.com/wuqi924/archive/2010/11/18/1880950.html

對三個輕型xml解析開源庫:SlimXml、TinyXml、RapidXml,對比如下:

解析這個3.3萬行,1.5M大小的xml,三個庫分別花了

SlimXml: 22ms

TinyXml: 54ms

RapidXml: 4ms!

結論是,RapidXml果然很強悍,居然比SlimXml快5倍多。

比較欣慰的是,在沒有很關注效率的情況下,SlimXml仍然比TinyXml快2.5倍。SlimXml走的是簡單小巧路線,源代碼只有 32k,而TinyXml和RapidXml的源碼分別是147k和141k,有這樣的效率可以滿意了。因爲這個庫主要還是針對幾十上百行的小文件,解析特別大的xml不在我考慮的範圍之內。

還有irrlicht(鬼火引擎)的irrXMl解析器。

xsd (XML 與 C++數據結構的綁定工具)。(商業使用要錢)

三、數據庫

我比較喜歡OTL(用於連接數據庫)。其他的沒用過

四、多媒體類

---摘錄別處,自己,沒用過

SDL (Simple DirectMedia Layer/多媒體直接訪問層,用於遊戲編程)。

相應的c開源庫有ffmpeg、mpeg4、aac、avc、libmad、mpeg1、flac、ac3、ac3、matroska著名的多媒體播放器 TCPMP 天下聞名的跨平臺、嵌入式手持設備視頻播放器,

五、網絡開發類

1、gSOAP SOAP協議的C++支持庫及代碼生成工具。

2、ACE 網絡編程研究首選。

ACE適合於研究,大型網絡編程上效率不足,大型網遊裏面幾乎沒有用到ACE的,很多用了ACE的項目也被證明了效率不高。

除了ACE之外,還有很多系統和網絡編程方面的程序庫。比如在線程庫方面,還有ZThread、boost::thread,如果放大到C/C++領域, 還有APR,還有CII。在文件和目錄操作方面,boost也有相應的組件,而在網絡編程方面有socket++,還有boost::asio,未來的 C++0X中幾乎肯定有一個網絡編程和一個線程庫。然而目前看來,ACE仍然是進行系統和高性能網絡編程的首選,其地位在一段時間內不會被撼動。它不但是 一個實用的程序庫、框架集,還是一個典範的設計模式應用範例,非常值得學習。

3、有博友回覆到POCO。我整理如下:

開源C++庫,稱爲POCO(POrtable COmponents – 可移植元件),非常方便好用。

特性:

* 線程,程序同步及多線程編程高級抽象

* 流及文件系統訪問

* 共享庫將類加載

* 功能強大的日誌和錯誤報告

* 安全及加密

* 網絡編程 (TCP/IP 套接字, HTTP客戶端和HTTP服務器, FTP, SMTP, POP3, 等)

* XML解析 (SAX2 和 DOM) 及生成

* 配置文件及選項處理

* SQL數據庫訪問(ODBC, MySQL, SQLite)

可以運行的平臺包括:

* Windows

* Mac OS X

* iPhone OS

* (embedded) Linux

* HP-UX

* Tru64

* Solaris

* QNX

六、GUI庫

BCG Windows平臺下界面設計的第三方庫,可以讓你的界面更美好,更具時 代感。

wxWidgets :使用wxWidgets ,開發者可以基於同一套代碼,爲Win32, Mac OS X, GTK+, X11, Motif, WinCE等平臺開發應用程序。wxWidgets庫可以被C++, Python, Perl, and C#/.NET等開發語言使用。跟其它有些同樣支持跨平臺GUI開發工具不同,基於wxWidgets的應用,擁有真實本地化的視覺及使用效果——因 爲,wxWidgets使用(各)平臺原生的控件,而不是簡單通過貼圖去模擬。wxWidgets是使用廣泛的,自由的,開源的,成熟的。

QT-------------界面(GUI)開發,支持C++/Java/Python/...多種語言。跨平臺。最主要的好處是,API非常優 美!Qt本身也不僅僅只是做GUI編程,實際它基本上可以做OS-API可以做的任何事情。象網絡/數據庫/OpenGL/...都提供完美的支持。

傳統上Qt被認爲是可移植的GUI庫,但實際上Qt現在已經是一個比較完整的可移植應用程序框架了,其中包含了大量的工具,比如正則表達式、Web和 Socket類、2D和3D圖形、XML解析、SQL類等,甚至還包括了一個完整的容器類庫,不過其王牌還是GUI。在目前的跨平臺GUI框架中,Qt成熟度最高,已經被一些大公司應用在關鍵產品中。由於Trolltech對Qt採用的dual license模式,該產品既可以從開源社區獲得支持,又能夠賺取足夠的商業利潤,因此其前景也令人比較有信心。

Qt的主要技術特色是其元對象模型。Qt實際上使用的並不是標準的C++,而是標準C++的一個擴展。它通過元對象模型擴展,實現了著名的signal/slot機制,而這一機制也成爲Qt的最大特色和優勢。

與Qt類似的可移植GUI框架還有wxWidget、FOX等

六. 計算機視覺

OpenCV,因特爾自主的開源庫。支持C/C++/Python接口。這個感興趣的朋友可以玩一下。如果結合OpenCV,你可以做一些外行人覺得很酷的程序。比如說用它的人臉識別函數,來對你的攝像頭進行處理,判斷人的動作等

七. 圖形圖像處理

GDAL,處理大圖像。 要是GIS專業的人肯定會語言到非常大的tif影像,動則幾個GB的航空影像。GDAL對大圖像的讀寫支持是非常棒的(像多波段的圖像都可以搞定)。支持C++/Java/Python...

國外開源的GIS軟件QGIS就是用了gdal

c的圖形圖像庫較多,libjpeg、libpng、zlib、tiff、JBIG、最著名的開源形圖像處理軟件Cxp_w_picpath

八、內存管理:boost::smart_ptr,Hans-Boehm GC

C/C++的內存管理是一個永恆的話題。一般來說,C++的開發者傾向於自己管理內存。然而,出乎很多C++開發者意料的是,近期C++的一些領袖人物已經公開宣稱,如果不配備自動內存管理機制,用C++編寫安全可靠的大型程序是非常困難的。而Bjarne Stroustrup也曾對中國開發者建議,如果沒有特別的理由,應該在大型項目中使用自動內存管理工具。因此,今天的C++開發者應當積極地學習和應用自動內存管理設施。

說到自動內存管理,比較輕量級的做法是boost::smart_ptr,而激進的做法是引入完整的GC機制。目前開源而又比較可靠的GC中,Hans- Boehm GC無疑是最受信賴的。作爲一個保守的GC,Hans-Boehm GC在性能和功能方面都算是卓越。特別是,使用這個GC,你仍然可以delete、free來自己管理內存,對於我們編程習慣的衝擊比較小。

、密碼及安全:OpenSSL

安全是今天進行C/C++編程無法迴避和必須重視的問題。然而編寫安全的應用程序,特別是跟網絡相關的C/C++應用程序,是一件十分困難的事情。可以 說,整個業界目前在這個進程上仍然處於“初級階段”。特別是涉及到大量的安全、密碼學相關的算法、規範,如果讓開發者自己摸索,其工作量和難度達到了不現 實的程度。因此必須藉助可靠的相關程序庫纔有可能提高程序的安全性。在這方面,OpenSSL是目前最好的選擇,其內容之全面可靠,已經成爲業界標杆。然 而,由於安全編程固有的複雜性,即使使用penSSL,開發工作仍然是非常繁瑣的。因此我們也希望能夠儘快看到更簡單、更易用的C/C++安全程序庫。

、矩陣計算:MTL

自1995年以來,C++在科學計算領域當中取得了巨大的突破。這主要歸功於template技術的高級應用,使得C++在科學計算的性能方面取得了巨大 的進步,一大批優秀的C++科學計算庫涌現出來。比如Blitz++、POOMA、MTL、Boost::uBLAS。而這其中,MTL就功能豐富程度、 性能、開發支持和成熟程度來講,是比較突出的一個,因此可以優先考慮。值得一提的是,2002年,MTL與後來被Intel收購的KAI C++配合,曾經在性能評測中擊敗了FORTRAN。

十一、中間件

1、分佈式對象中間件:ICE

ICE是分佈式對象中間件領域裏的後起之秀,可以大致地將其視爲“改進版”的CORBA。目前應用在一些大型項目當中,其中包括波音公司主持的下一代陸軍作戰系統。

ICE的一個特別價值是其代碼的範例意義。由於ICE的出現較晚,開發者比較系統地應用了新的C++編程風格,所以成爲了研讀C++代碼的良好目標。

2、消息中間件:ZeroMQ,總結的幾種特性如下:

1) 消息系統中,它差不多是最簡潔的,只是個簡潔的API,有n多種語言的綁定,沒有專門的服務器;

2) 性能非常優越,遠遠高於RabbitMQ、ActiveMQ、MSMQ等;

3) 適合做分佈式和併發應用。

十二、正則表達式:boost::regex

正則表達式是編程工作中最強有力的工具之一。C++的正則表達式支持一直以來是一個軟肋。大約在2001年左右,boost中出現了regex庫,初步解 決了這個問題。但是最初的regex無論在效率上還是可靠性方面都有一些問題,後來經過一次大規模的翻修之後,達到了比較完善的程度。

其他可以選擇的替代品還有C語言的pcre庫,Qt中的QRegExp類等。

十三、配置管理:Lua

隨着軟件系統越來越複雜,對軟件的可配置型提出了越來越高的要求。傳統上只要通過命令行參數來配置的系統,現在可能需要越來越多的方式和機制。目前越來越 受歡迎、並且得到越來越多證實的做法,是將Lua嵌入到C/C++程序中,而用Lua程序作爲配置腳本。這種做法的優勢是,Lua語言強大靈活,可以適應 複雜的配置要求。同時,Lua便於嵌入C/C++程序,而且編譯執行速度非常快,可以說是目前解決C/C++程序配置管理問題的一個出色方案。

十四、3D遊戲引擎:

1. Irrlicht http://irrlicht.sourceforge.net/

始於2003,次年即被評爲最佳開源遊戲引擎。官方支持C++和.Net,拓展語言綁定包含java,perl,ruby,python.跨平臺支持,使用D3D,OpenGL以及自帶API.

優點:容易上手;跨平臺;自帶XML解析器;大的社區;

缺點:最近開發慢下來了

2. Panda3D http://www.panda3d.org/

由迪斯尼開發,卡耐基-梅隆娛娛樂科技中心支持。Python是官方推薦語言。也支持C++。

優點:有用的社區;大量功能;定期開發;

缺點:缺乏工具支持;極差的文檔;

3. OGRE http://www.ogre3d.org/

圖像引擎中最好的一個。2000年立的項。推薦使用C++語言。需要非常熟悉編程才行。初學者不宜。

優點:大量功能;優異的文檔;大規模的社區;活躍的開發

缺點:不適合初哥;只有圖像引擎

4. Crystal Space http://www.crystalspace3d.org/main/Main_Page

1997年發行,用C++編寫的開源遊戲引擎。推薦使用C++

優點:不錯的社區支持;大量功能;

缺點:難學;

5、Delta3d http://www.delta3d.org/index.php

Delta3D是一款由美國海軍研究學院(Naval Postgraduate School)開發的全功能遊戲與仿真引擎,得到美國軍方巨大的支持與豐厚的投資。該引擎應用領域極爲廣泛,如開發在培訓、教育、娛樂行業和科學計算可視化領域等方面建模與仿真的軟件。

它的標準化設計把一些知名開源軟件和引擎如 Open Scene Graph(OSG), OpenDynamicsEngine (ODE), Character Animation Library (CAL3D), 還有 OpenAL融爲一體。Delta3D通過對這些底層模塊進行隱藏封裝,整合在一起從而形成了一個使用更加方便的高級API 函數庫,使得開發者在必要的時候能夠使用底層函數進行二次開發。Delta3D在軟件系列中,處於中間層(Middle layer)的位置上。

優點:適合各種3D遊戲,仿真,很全面。一直在做更新。

缺點:參考資料比較少。中文文檔也比較少。官方參考資料比較少。但是讀源代碼可以加快理解,應用。

tips:目前,我正在研究delta開源引擎,並利用其開發一個小型遊戲。

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