Table Of Content作者介绍
罗剑锋（网名Chrono）
1996年就读于东北财经大学
1997年开始接触C/C++
1998年参加计算机软件专业技术资格和水平考试，获高级程序员
资质
2003年毕业于北京理工大学，获计算机专业硕士学位
主要研究方向为C/C++、设计模式、高性能网络服务器开发
业余爱好是阅读、旅游、欣赏音乐和电影
内容简介
Boost是一个功能强大、构造精巧、跨平台、开源并且完全免费的
C++程序库，有着“C++‘准’标准库”的美誉。
Boost由C++标准委员会的部分成员所设立的Boost社区开发并维
护，使用了许多现代C++编程技术，其内容涵盖字符串处理、正则表达
式、容器与数据结构、并发编程、函数式编程、泛型编程、设计模式
实现等许多领域，极大地丰富了C++的功能和表现力，能够使C++软件
开发更加简捷、灵活和高效。
本书基于2019年12月发布的Boost 1.72版编写，介绍了其中所有
的160余个库，并且结合C++11/14/17标准详细、深入地讲解了其中的
数十个库，同时实现了若干颇具实用价值的工具类和函数，可以帮助
读者迅速地理解和掌握Boost的用法，并将其应用于实际的开发工作
中。
本书内容丰富、结构严谨、详略得当、讲解透彻，意在带领读者
领略C++最新的前沿技术，相信它会成为每位C++程序员的必备工具
书。
未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内
容。
版权所有，侵权必究。
图书在版编目（CIP）数据
Boost程序库完全开发指南：深入C++“准”标准库/罗剑锋著.—5
版.—北京：电子工业出版社，2020.6
ISBN 978-7-121-38534-6
Ⅰ.①B… Ⅱ.①罗… Ⅲ.①C++语言-程序设计-指南 Ⅳ.①TP312.
8-62
中国版本图书馆CIP数据核字（2020）第031781号
责任编辑：孙学瑛 特约编辑：田学清
印刷：
装订：
出版发行：电子工业出版社
北京市海淀区万寿路173信箱 邮编 100036
开本：787×980 1/16 印张：38 字数：830千字
版次：2010年9月第1版
2020年6月第5版
印次：2020年6月第1次印刷
定价：118.00元
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推荐序
最近一年，我电话面试了数十位 C++应聘者，惯用的暖场问题是
“您在工作中使用过STL 的哪些组件？用过 Boost 的哪些组件？”，
我得到的答案大多为vector、map 和shared_ptr。如果对方是在校学
生，我一般会问他vector或map的内部实现、各种操作的复杂度，以及
迭代器失效的可能场景。如果对方是有经验的程序员，我会追问share
d_ptr的线程安全性、循环引用的后果及如何避免、weak_ptr的作用
等。如果对方回答得不错，还可以进一步问问他如何实现线程安全的
引用计数，如何定制删除动作等。这些问题能让我迅速判别对方的C+
+水平。
我之所以在面试时问到Boost，是因为其中的许多组件确实可以用
于编写可维护的产品代码。Boost包含近百个程序库，其中不乏具有工
程实用价值的佳品。每个人的习惯与技术背景不一样，对Boost的取舍
也不一样。就我个人的经验而言，首先，可以使用绝对无害的库，如n
oncopyable、scoped_ptr、static_assert等，学习和使用这些库比较
简单。其次，有些功能很容易自己实现，正好 Boost 里提供了现成的
代码，那就不妨一用，如 date_time和circular_buffer等。然后，在
新项目中，进行消息传递和资源管理可以考虑采用更加现代的方式，
如在某些情况下用function/bind代替虚函数作为库的回调接口、借助
shared_ptr实现线程安全的对象回调等，这二者会影响整个程序的设
计思路与风格，需要通盘考虑，如果能正确使用智能指针，那么在现
代C++程序里一般不需要出现delete语句。最后，应对某些性能不佳的
库保持警惕，如lexical_cast。总之，在每个项目组成员都能理解并
运用的基础上，适当引入现成的Boost组件，可以减少重复劳动，提高
生产力。
Boost是一个宝库，其中既有可以直接拿来用的代码，也有值得借
鉴的设计思路。试举一例：正则表达式库regex对线程安全的处理。
早期的RegEx 类不是线程安全的，它把正则表达式和匹配动作放
到了一个类里边。由于有可变数据，所以RegEx类的对象不能跨线程使
用。如今的RegEx类明确地区分了不可变（immutable）数据与可变（m
utable）数据，前者可以安全地跨线程共享，后者则不行。例如，正
则表达式本身（basic_regex）与一次匹配的结果（match_results）
是不可变的；而匹配动作本身（match_regex）涉及状态更新，它是可
变的，于是要用可重入的函数将其封装起来，避免这些数据泄露给别
的线程。正是由于做了这样合理的区分，所以在正常使用RegEx类时就
不必加锁。
Donald Knuth在Coders at Work一书里表达了这样一个观点：如
果程序员的工作就是摆弄参数去调用现成的库，而程序员不知道这些
库是如何实现的，那么这份职业就没啥乐趣可言。换句话说，固然我
们强调在工作中不要重新发明轮子，但是作为一个合格的程序员，应
该具备自制轮子的能力，非不能也，是不为也。
C/C++语言的一大特点是其标准库可以用语言自身实现。C 标准库
的strlen、strcpy、strcmp系列函数是教学与练习的好题材，C++标准
库的complex、string、vector则是类、资源管理、模板编程的绝佳示
范。在深入了解STL的实现之后，运用STL自然手到擒来，并能自动避
免一些错误和低效的用法。
为了消除使用Boost 时的疑虑，用得更顺手，有时我们需要适当
了解其内部实现，甚至编写简化版 Boost 以进行对比验证。但是由于
Boost 代码用到了日常应用程序开发中不常见的高级语法和技巧，并
且为了跨多个平台和编译器大量使用了预处理宏，所以阅读Boost源码
并不轻松，需要使用者下一番功夫。如果使用者沉迷于这些有趣的底
层细节而忘了原本要解决什么问题，恐怕就舍本逐末了。
Boost中的很多库是按泛型编程的范式来设计的，对于熟悉面向对
象编程的人而言，或许面临一个思路的转变。例如，你需要熟悉泛型
编程的那套术语，如 concept、model、refinement，才容易读懂Boos
t.Threads文档中关于各种锁的描述。我想，对于熟悉STL设计理念的
人而言，这不是什么大问题。
在某些领域，Boost不是唯一的选择，也不一定是最好的选择。例
如，要生成公式化的源代码，我会首选用脚本语言写一小段代码生成
程序，而不用Boost.Preprocessor；要在C++程序中嵌入领域特定语
言，我会首选Lua或其他语言解释器，而不用Boost.Proto；要用C++程
序解析上下文无关文法，我会首选用ANTLR 来定义词法与语法规则并
生成解析器（parser），而不用Boost.Spirit。总之，使用Boost时心
态要平和，别较劲去改造C++语言，把Boost有助于提高生产力的那部
分功能充分发挥出来，让项目从中受益才是关键。
要学习Boost，除了阅读其官方网站的文档、示例与源码，最好能
在手边放一本比较全面的中文书，以随时翻阅。对不谙英文的开发者
而言，这更是可幸之至。您手上这本《Boost程序库完全开发指南》就
是很好的使用指南与参考手册，在这本书中，作者由浅入深地介绍了B
oost的大部分常用内容，能让读者迅速了解Boost，并从中找到自己需
要的部分。拿到这本书之后，我有粗有细地阅读了一遍，总体来看，
作者水平很高，也相当务实，作者对C++和Boost的理解与运用很到
位，我从这本书中学到了不少新知识。为此，我乐于向希望学习Boost
程序库的开发者推荐这本靠谱的书。
须知“功不唐捐”，作为一名现代C++程序员，在Boost上投入的
精力定能获得回报。
陈硕
《代码大全》译者之一
中国香港
十周年纪念·特别序言
儿时的友情纯真得无忧无虑，长大后的友情真挚得催人泪下，朋
友间说不出谢字，我们之间只剩一颗炽热的心。怀念那时每一场“战
役”，那屋后白雪皑皑的“堡垒”，那游戏机前的等待。感谢那一只
手套，那一个微笑，我们拥有着共同的岁月和青春，叫一声朋友，这
个年代，这份友情，没有什么比你更加让我自豪。我的朋友！因为有
你，童年才值得回味。就让我们紧握友情，幸福走过……
——小学同学 岳大海
罗剑锋是我的“发小”，那时的他是班级、学校的骄傲，是名副
其实的“学霸”，现在的他则是我们这些玩伴的骄傲。他过着让别人
羡慕的人生，但我们却知道，这是他一步一个脚印，一步一滴汗水走
过来的。他所有的成就我们都有目共睹，儿时的种种经历虽已过许
久，却记忆犹新。
他和我们一起疯过，笑过，闹过，奋斗过，拼搏过，那些回忆让
人更珍惜我们单纯的情谊。有种惦记疏淡，却很甘甜；有种问候平
常，却很温暖；有种信任无言，却最亲切；有种友谊清澈，却最长
远。
——小学同学 王峰
我跟老罗是从小认识的，他比我高很多年级，我上初中的时候他
好像就参加完高考了。那时候他一直是我们林场中“别人家的孩
子”，不得不说老罗对我的影响挺大的，因为我的父母总教育我打游
戏会耽误学习，但是我发现老罗游戏打得好，也没耽误学习啊。所以
我对家长的这条教育一直是不屑的。但是后来我发现我错了，因为
“既擅长打游戏又不耽误学习”不是适用于所有人的。
老罗打RPG/SLG游戏是高手，他很有耐心，一个游戏通关几遍是常
事，然后还会鼓动你多尝试几次，不知道是不是想让他这个“游戏厅
老板”多赚点钱。但是他不擅长对战类游戏，在这方面他常常是我的
手下败将。
老罗喜欢看书、写书、看电影，当时我很难理解，书有什么可看
的，不如多打几盘游戏。问题是他看书看多了，还要写书，这种表现
太让人“气愤”了，有时恨得“咬牙切齿”，你说至于么，都是打游
戏的人，何必甩我们几条街。看电影也是，看点中国的啊，全是国外
的，不知道从哪里整得那么多碟片，我看都看不懂，就记得有部电影
里面有个人躲子弹有点厉害。
不说了，人家现在日子过得好，说多了显得我嫉妒他。
——小学同学 袁斌
时光荏苒，岁月如梭，想想认识罗儿（我喜欢这么叫他）已有三
十年了，岁月真是把杀猪刀啊！初一入学第一天我们相识的场景还历
历在目，如今我的儿子都已经很大了，想想这三十年，我们是真正的
好“基友”：初中、高中我们在同一个班，大学我们分开了一段时
间，但大学毕业后，我们又来到同一个城市，还在同一个区。罗儿不
仅是我的朋友，更是我的兄弟。
罗儿是一个很踏实的人，他做任何事情都会做到极致，我最佩服
他这一点。同样是玩游戏，他不仅能通关还能给杂志社写攻略赚稿
费。同样是学习，从初一开始，我们这届就没见过别人能考第一，无
论你是从哪儿转学过来的，无论题有多难，他一直是我们这届学生中
名副其实的“学霸”。我现在还经常用罗儿的事例教育我儿子：“你
罗叔叔当年就是这么学的！”
罗儿是一个爱好广泛的人，喜欢迈克尔·杰克逊、郑智化的音
乐，还喜欢看《七龙珠》《幽游白书》等漫画。刚开始我都不知道这
些是什么，在他的带动下开始接触，也慢慢喜欢。我们总在一起讨论
漫画情节，或者在晚自习回家的路上大声唱歌，我对这些事物仅仅是
喜欢，但罗儿把漫画插页画出来还集成册，这就厉害了！
最后说到罗儿的书，其实我一点也不懂，真的是“天书”，但是
我相信我兄弟，他的书准没错，就像他的人一样！
——中学同学 时吉斌
岁月在不知不觉间潺潺流淌，带走了三十载的光阴，罗剑锋中学
时的样子仿佛还氤氲在我的眼前。
毕业后，昔日同窗的情谊没有因为距离增长而愈见稀薄，反而因
为时间的酝酿而更加珍贵。闲暇或偶尔出差去北京时，我会与老友点
我们最爱的烤鸭，共叙闲话，聊聊儿女，每每都会生出于繁忙生活中
偷得闲生的轻松之感。
三十年后的今天，老同学说让我帮他的书写个序，一时感慨良
多，说起来这还是我第一次为书写序。还记得初中时罗剑锋一直是班
级第一，而我偏是那万年第二，少年的意气当然不允许这样，可惜超
过他始终是这些年我未竟的心愿。他始终是我们中学同学的骄傲，记
忆中他的眼睛总是那么炯炯有神，好像总有用不完的精力，没有解决
不了的难题，在学习中他总能帮助我，而多年之后在与他的闲聊中我
也能得到很多中肯的人生建议。
现在老同学在计算机方面颇有研究，并在他自己的领域发光发
热。我已经从事财务工作二十多年了，虽然不是很懂电子计算机方面
的知识，但是我知道很多日常使用的软件都是用程序编写出来的。这
本书应该是每位 C++程序员必备的工具书，希望每一位使用这本“宝
典”的读者都能像我一样从罗剑锋那里得到用之有益的帮助。
——中学同学 奚春玲
翻看你出版的这部书，回忆初中时代阳光帅气的你，心中满是感
动敬佩。我懂得这部书的意义，也能想象出这些数字背后惊心动魄的
成长故事。严谨务实，接地行走，方能破万里长风，渡自我沧海。
我清楚地记得，1990年9月1日，我迎来了一届初一新生。眉宇清
秀的你举手投足流露着一股不达目的不罢休的执着。你是一个品学兼
优的好学生，有远大的志向。从初一到初三，你德智体美全面发展，
堪称全才。到现在，我还记得在学校书画展中，你的连环漫画被展出
的情景。当时有很多老师和同学都慕名前来，对你笔下那些惟妙惟肖
的动漫人物赞不绝口。我还记得你在紧张的学习之余写小说的情
景……
你踏实做事，低调做人。作为学习委员，你不仅让自己的成绩一
路领先，还能做老师的好帮手、同学的小老师。你是一个很有组织能
力的学生，初三毕业时，你和其他同学组织了一次令我终生难忘的集
体活动，召集同学们骑自行车去十几公里外的水库旅游景区。当时你
不过十四五岁，但是对那次旅游的策划和组织是那么周到。同学们带
