C++ Boost Container库示例详细讲解

一、关于Boost.Container

Boost.Container

Boost.Container 是一个 Boost 库，提供与标准库相同的容器。 Boost.Container 专注于额外的灵活性。例如，这个库中的所有容器都可以在共享内存中与 Boost.Interprocess 一起使用——这对于标准库中的容器并不总是可行的。

Boost.Container 提供了额外的优势：

• 容器的接口类似于 C++11 标准库中容器的接口。例如，它们提供诸如 emplace_back() 之类的成员函数，您可以在 C++98 程序中使用它，即使它直到 C++11 才被添加到标准库中。
• 借助 boost::container::slist 或 boost::container::stable_vector，Boost.Container 提供了标准库不提供的容器。
• 该实现与平台无关。容器在任何地方的行为都相同。您无需担心标准库实现之间可能存在的差异。
• Boost.Container 中的容器支持不完整的类型，可用于定义递归容器。

二、Boost.Container示例

示例 20.1 说明了不完整的类型。

注意

本章中的示例无法使用 Visual C++ 2013 和 Boost 1.55.0 编译。此错误在工单 9332 中进行了描述。它已在 Boost 1.56.0 中修复。

示例 20.1。带有 Boost.Container 的递归容器

#include <boost/container/vector.hpp>
using namespace boost::container;
struct animal
{
  vector<animal> children;
};
int main()
{
  animal parent, child1, child2;
  parent.children.push_back(child1);
  parent.children.push_back(child2);
}

类动物有一个类型为 boost::container::vector<animal> 的成员变量 children。 boost::container::vector 在头文件 boost/container/vector.hpp 中定义。因此，成员变量children 的类型基于定义变量children 的类animal。在这一点上，还没有完全定义动物。虽然该标准不要求标准库中的容器支持不完整类型，但 Boost.Container 明确支持递归容器。标准库定义的容器是否可以递归使用取决于实现。

示例 20.2。使用 boost::container::stable_vector

#include <boost/container/stable_vector.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::container;
int main()
{
  stable_vector<int> v(2, 1);
  int &i = v[1];
  v.erase(v.begin());
  std::cout << i << '\n';
}

除了标准库中众所周知的容器之外，Boost.Container 还提供容器。示例 20.2 引入了容器 boost::container::stable_vector，其行为类似于 std::vector，除了如果 boost::container::stable_vector 更改，所有迭代器和对现有元素的引用仍然有效。这是可能的，因为元素没有连续存储在 boost::container::stable_vector 中。即使元素没有彼此相邻存储在内存中，仍然可以使用索引访问元素。

Boost.Container 保证示例 20.2 中的引用 i 在向量中的第一个元素被擦除时仍然有效。该示例显示 1。

请注意，boost::container::stable_vector 和该库中的其他容器都不支持 C++11 初始化列表。在示例 20.2 中，v 被初始化为两个元素都设置为 1。

boost::container::stable_vector 在 boost/container/stable_vector.hpp 中定义。

Boost.Container 提供的其他容器是 boost::container::flat_set、boost::container::flat_map、boost::container::slist 和 boost::container::static_vector：

• boost::container::flat_set 和 boost::container::flat_map 类似于 std::set 和 std::map。然而，它们被实现为排序向量，而不是树。这允许更快的查找和迭代，但插入和删除元素的成本更高。
• 这两个容器在头文件 boost/container/flat_set.hpp 和 boost/container/flat_map.hpp 中定义。
• boost::container::slist 是一个单链表。它类似于使用 C++11 添加到标准库的 std::forward_list。
• boost::container::slist 提供了一个成员函数 size()，它在 std::forward_list 中没有。
• boost::container::slist 在 boost/container/slist.hpp 中定义。
• boost::container::static_vector 将 std::array 等元素​​直接存储在容器中。与 std::array 一样，容器具有恒定的容量，尽管容量并没有说明元素的数量。成员函数 push_back()、pop_back()、insert() 和erase() 可用于插入或删除元素。在这方面， boost::container::static_vector 类似于 std::vector。成员函数 size() 返回容器中当前存储元素的数量。
• 容量是恒定的，但可以使用 resize() 更改。 push_back() 不会改变容量。仅当容量大于当前存储的元素数量时，您才可以使用 push_back() 添加元素。否则，push_back() 会抛出 std::bad_alloc 类型的异常。

boost::container::static_vector 在 boost/container/static_vector.hpp 中定义。

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