Boost (C++ 라이브러리)
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1. 개요
Boost는 C++ 프로그래밍 언어를 위한 광범위한 오픈 소스 라이브러리 모음이다. 스마트 포인터, 파일 시스템 추상화, 템플릿 메타 프로그래밍 등 다양한 기능을 제공하며, 효율성과 유연성을 위해 템플릿을 광범위하게 사용한다. Boost는 Boost 소프트웨어 라이선스에 따라 배포되며, 대부분 헤더 파일 기반으로 제공되어 별도의 빌드 과정 없이 사용할 수 있다. Boost는 C++ 표준화에 큰 영향을 미치며, C++11, C++17 등 최신 C++ 표준에 Boost 라이브러리의 많은 기능이 포함되었다.
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| Boost (C++ 라이브러리) - [IT 관련 정보]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
 | |
| 개발자 | 알렉산더 스테파노프 (Alexander Stepanov) 데이비드 머서 (David Musser) |
| 최초 릴리스 | 1999년 9월 1일 |
| 안정화 버전 출시일 | }} |
| 프로그래밍 언어 | C++ |
| 장르 | 라이브러리 |
| 라이선스 | Boost Software License |
| 웹사이트 | Boost 공식 웹사이트 |
2. 디자인
Boost 라이브러리는 광범위한 C++ 사용자와 응용 분야를 대상으로 한다. 스마트 포인터와 같은 범용 라이브러리부터 ''Boost FileSystem''과 같은 운영 체제 추상화, 템플릿 메타 프로그래밍(MPL) 및 특정 도메인 언어(DSL) 생성(Proto)과 같이 주로 다른 라이브러리 개발자 및 고급 C++ 사용자를 대상으로 하는 라이브러리에 이르기까지 다양하다.[7]
Boost는 자체 자유 오픈 소스 라이선스인 Boost 소프트웨어 라이선스에 따라 라이선스가 부여된다.[11] 이는 BSD 라이선스 및 MIT 라이선스와 유사한 허가형 라이선스이지만, 이진 파일 형태로 재배포할 때 저작자 표시를 요구하지 않는다.[12] 이 라이선스는 2008년 2월부터 OSI의 승인을 받았으며,[13][14] 자유 소프트웨어 재단에 의해 자유 소프트웨어 라이선스로 간주되고 GNU 일반 공중 사용 허가서와 호환된다.[15]
데이비드 아브라함스(David Abrahams)는 Boost의 창립자 중 한 명이며, 현재 커뮤니티에서 활동하고 있다.[10] 니콜라이 조수티스(Nicolai Josuttis)는 C++에 관한 여러 저서를 집필했으며, 2001년 Boost array 라이브러리에 기여했다.[10]
Boost는 C++ 프로그래밍 언어를 위한 다양한 라이브러리들의 집합이다. 이 라이브러리들은 다음과 같은 광범위한 분야를 다루고 있다.
효율성과 유연성을 보장하기 위해 Boost는 템플릿을 광범위하게 사용한다. Boost는 C++에서 제네릭 프로그래밍 및 메타 프로그래밍에 대한 광범위한 연구와 작업의 원천이었다.[7]
3. 라이선스
4. 관련 인물
5. 구성 요소
Boost는 템플릿을 광범위하게 사용하여 효율성과 유연성을 보장하며, C++에서 제네릭 프로그래밍 및 메타 프로그래밍 연구에 기여했다.[7]
대부분의 Boost 라이브러리는 헤더 파일 기반으로 인라인 함수 및 템플릿으로 구성되어 별도 빌드가 필요 없다. 일부는 독립적으로 존재한다.[8][9]
5. 1. 선형 대수
Boost는 '''uBLAS'''라는 선형대수 라이브러리를 제공하며, BLAS 레벨 1, 2, 3의 연산을 구현한다.[17]
```cpp
#include
#include
#include
using namespace boost::numeric::ublas;
/* "y = Ax" 예시 */
int main()
{
vector
x(0) = 1; x(1) = 2;
matrix
A(0,0) = 0; A(0,1) = 1;
A(1,0) = 2; A(1,1) = 3;
vector
std::cout << y << std::endl;
return 0;
}
5. 2. 난수 생성
Boost.Random은 분포에 의존하지 않는 의사 난수 생성기와 확률 분포를 제공한다.[17] 메르센 트위스터 생성기를 이용한 정규 분포 샘플링 등을 지원한다.
다음은 메르센 트위스터 생성기를 이용하여 정규 분포를 통해 샘플링하는 방법을 나타낸 코드이다.
#include
#include
double SampleNormal(double mean, double sigma)
{
// 비결정론적 난수 생성기를 시드로 사용.
boost::random::random_device seed_gen;
// 메르센 트위스터 난수 생성기 생성.
typedef boost::random::mt19937 MyGenerator;
MyGenerator rand_gen(seed_gen);
// 가우스 확률 분포 선택.
typedef boost::random::normal_distribution
MyDistribution dist(mean, sigma);
// 함수의 형태로 난수 생성기를 분포에 바인딩한다.
boost::random::variate_generator
// 분포에서 샘플링한다.
return sampler();
}
더 자세한 내용은 [https://www.boost.org/doc/libs/release/libs/random/ Boost Random Number Library]에서 확인할 수 있다.
Boost.Random의 일부 기능은 C++11 표준 라이브러리에 포함되었다.
5. 3. 텍스트 파싱
Boost.Spirit은 바쿠스-나우어 표기법에 최대한 가깝게 C++(C++) 프로그램 형식으로 직접 파서를 기술할 수 있는 Boost에서 가장 복잡한 라이브러리 중 하나이다.[17]
쉼표로 구분된 숫자를 읽는 파서의 예시는 다음과 같다.
```cpp
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
using namespace boost::spirit;
// Parser comma-separated numbers
bool parse_numbers(const char* str, vector
{
return parse(str,
// Start grammar
(
real_p[push_back_a(v)] >> *(',' >> real_p[push_back_a(v)])
)
,
// End grammar
space_p).full;
}
```
자세한 내용은 [https://www.boost.org/doc/libs/release/libs/spirit/ Spirit User's Guide]에서 확인할 수 있다.
5. 4. 정규 표현식
Boost.Regex는 정규 표현식을 이용하는 라이브러리이다. 필터, 검색, 파싱, 텍스트 처리에 필요한 각종 함수를 가지고 있다.
정규 표현식의 종류로 PCRE, POSIX 기본 정규 표현식과 POSIX 확장 정규 표현식을 사용할 수 있다.
Boost.Regex의 서브셋은 C++11의 표준 라이브러리로 채택되었다.
Boost.Xpressive는 동적 정규 표현식과 정적 정규 표현식을 제공한다.
다음은 "나는 2052/10/30에 태어났다."라는 문자열에서 연, 월, 일을 추출하는 정규 표현식을 보여주는 프로그램 예시이다. 두 경우 모두 출력 결과는 같다.
```cpp
#include
#include
#include
using namespace boost::xpressive;
int main()
{
// 기존의 char[] 타입 문자열 리터럴의 내부 표현은 처리 시스템에 따라 다르며, Shift_JIS의 0x5c 등, 경우에 따라 문제를 일으킬 수 있으므로 UTF-8 문자열 리터럴을 사용해야 한다.
// 그러나 C++20 이후에는 UTF-8 문자열 리터럴의 타입이 char8_t[] 타입이 되므로 명시적인 캐스팅이 필요하다.
// 또한, Microsoft Visual C++ 환경에서는 기본적으로 UTF-8 문자열을 콘솔에 출력할 수 없다.
std::string str = "私は2052/10/30に生まれた。";
sregex rx = sregex::compile(R"((\d{1,4})/(\d{1,2})/(\d{1,2}))");
smatch m;
if (regex_search(str, m, rx)) {
// 여기서는 range-based for 구문을 사용하고 있으므로 C++11 이후를 지원하는 컴파일러가 필요하다.
for (const auto& e : m) {
std::cout << e << std::endl;
}
}
}
```
```cpp
#include
#include
#include
using namespace boost::xpressive;
int main()
{
std::string str = "私は2052/10/30に生まれた。";
mark_tag years(1), month(2), days(3);
sregex rx =
(years = repeat<1, 4>(_d)) >> '/' >>
(month = repeat<1, 2>(_d)) >> '/' >>
(days = repeat<1, 2>(_d));
smatch m;
if (regex_search(str, m, rx)) {
std::cout << m[0] << std::endl;
std::cout << m[years] << std::endl;
std::cout << m[month] << std::endl;
std::cout << m[days] << std::endl;
}
}
5. 5. 그래프 알고리즘
Boost.Graph는 그래프 이론에 대한 다양한 관점과 알고리즘을 제공하는 Boost 라이브러리이다. 그래프 개념을 유연하고 효과적으로 구현하며, 위상 정렬 등의 알고리즘을 지원한다.[17]
다음은 위상 정렬 알고리즘의 예시이다.
```cpp
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
using namespace boost;
// 그래프 유형
typedef adjacency_list
property
// 정점 처리
typedef boost::graph_traits
// 정점 체인을 위한 컨테이너
typedef std::vector
// 간선 표현 유형
typedef std::pair
// 그래프의 간선
Pair edges[6] = {
Pair(0,1), Pair(2,4),
Pair(2,5),
Pair(0,3), Pair(1,4),
Pair(4,3)
};
// 개수
Graph G(edges, edges + 6, 6);
// 정점의 숫자 핸들을 얻기 위한 사전
boost::property_map
// 정렬된 정점을 저장하기 위한 컨테이너
container c;
// 알고리즘 실행
topological_sort(G, std::back_inserter(c));
// 결과 출력: 컨테이너에서 그래프의 정점 디스크립터 정렬,
// 정점의 일련 번호 가져오기
std::cout << "위상 검사:";
for (container::reverse_iterator ii = c.rbegin(); ii != c.rend(); ++ii)
std::cout << id[*ii] << " ";
std::cout << std::endl;
return 0;
}
```
자세한 내용은 https://www.boost.org/doc/libs/release/libs/graph/ The Boost Graph Library를 참조.
5. 6. 멀티스레딩
Boost.Thread는 플랫폼에 독립적인 스레드 추상화를 제공한다. POSIX 스레드를 기반으로 객체 지향화된 형태이다.[17]
#include
#include
void hello_world()
{
std::cout << "Hello world, I'm a thread!" << std::endl;
}
int main()
{
// hello_world 함수를 호출하는 새로운 스레드를 시작한다.
boost::thread my_thread(&hello_world);
// 스레드가 종료될 때까지 기다린다.
my_thread.join();
return 0;
}
Boost.Thread의 서브셋은 C++11 표준 라이브러리로 통합되었다.
6. C++ 표준 라이브러리와의 관계
Boost는 C++ 표준화 위원회 위원들에 의해 설립되었으며, 현재도 많은 위원들이 구성원으로 남아 있다. 이러한 이유로 Boost 커뮤니티는 C++ 표준화에 큰 영향력을 가지고 있다. 실제로 표준화 위원회가 발표한 TR1의 2/3 이상이 Boost 라이브러리를 기반으로 하고 있다. Random, Regex, Thread 등은 모두 C++11 규격의 표준 라이브러리로 정식으로 도입 및 표준화되었다. 그 후 Optional이나 Any 등이 C++17 규격으로 도입되면서 계속해서 영향을 주고 있다. 이로 미루어 볼 때, Boost는 새롭게 고안된 기능을 표준화하기 전 시험 운용하는 장소라고도 할 수 있다.
참조
[1]
웹사이트
Old Versions
https://www.boost.or[...]
2017-04-11
[2]
웹사이트
List of Boost libraries
https://www.boost.or[...]
[3]
웹사이트
Boost Software License
https://www.boost.or[...]
2022-01-06
[4]
웹사이트
Library Technical Report
http://www.open-std.[...]
JTC1/SC22/WG21 - The C++ Standards Committee
2012-02-01
[5]
웹사이트
A Threading API for C++
http://www.open-std.[...]
[6]
웹사이트
StackOverflow.com site
https://stackoverflo[...]
[7]
서적
C++ Template Metaprogramming: Concepts, Tools, and Techniques from Boost and Beyond
Pearson Education
2004-12-10
[8]
웹사이트
Asio web site
http://think-async.c[...]
[9]
웹사이트
Spirit web-site
http://boost-spirit.[...]
[10]
웹사이트
Boost Mailing Lists (A.K.A. Discussion Groups)
http://www.boost.org[...]
2020-04-28
[11]
웹사이트
Boost Software License - Version 1.0
https://www.boost.or[...]
2023-12-22
[12]
웹사이트
Boost Software License
http://www.boost.org[...]
2016-08-01
[13]
웹사이트
Boost mailing list archive
http://thread.gmane.[...]
[14]
웹사이트
Boost Software License 1.0 (BSL-1.0) {{!}} Open Source Initiative
http://opensource.or[...]
2008-02-05
[15]
웹사이트
Various Licenses and Comments about Them - GNU Project - Free Software Foundation (FSF)
https://www.gnu.org/[...]
[16]
웹사이트
Version 1.87.0
https://www.boost.or[...]
2024-12-24
[17]
문서
乱数 - boostjp
https://boostjp.gith[...]
[18]
문서
オブジェクトにユニークなIDを付ける - boostjp
https://boostjp.gith[...]
[19]
문서
動的型 - boostjp
https://boostjp.gith[...]
[20]
웹인용
Old Versions
http://www.boost.org[...]
2017-04-11
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