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Sommaire > Boost
        Qu'est-ce que Boost ?
        Comment installer boost ?
        Où trouver de la documentation sur Boost ?
        Comment utiliser les pointeurs intelligents de Boost ?
        Quelles sont les possibilités de casting sur un shared_ptr ?
        Quels sont les possibilités de conversion (casting) proposées par Boost ?
        Comment découper une chaîne avec boost::tokenizer ?
        [Exemple] Comment détruire les pointeurs d'un conteneur en utilisant Boost ?

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Qu'est-ce que Boost ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
Boost est un ensemble de bibliothèques C++ gratuites et portables dont certaines seront intégrées au prochain standard C++ (voir Qu'est-ce que le Library Technical Report (tr1 / tr2) ?). On y retrouve donc naturellement les concepts de la bibliothèque standard actuelle, et en particulier ceux de la STL avec laquelle elle se mélange parfaitement. Boost est très riche : elle fournit notamment des bibliothèques pour :


La liste complète des bibliothèques classées par catégories est disponible ici : http://www.boost.org/libs/libraries.htm.

La plupart de ces bibliothèques tentent d'exploiter au maximum les possibilités du langage C++. En fait, Boost se veut un laboratoire d'essais destiné à expérimenter de nouvelles bibliothèques pour le C++. Il s'agit donc aussi d'une communauté d'experts (dont plusieurs sont membres du comité ISO de normalisation du C++) qui mettent un point d'honneur à ce qu'un maximum de compilateurs et de systèmes soient supportés. Ils débattent aussi de l'acceptation de nouvelles bibliothèques et l'évolution de celles déjà existantes, préfigurant ainsi ce que à quoi ressemblera certainement la prochaine bibliothèque standard du C++ (voir Qu'est-ce que C++0x ?).

C'est donc là que réside le grand intérrêt de Boost. Outre son excellence technique et sa license très permissive (compatible avec la GPL) qui permet de l'utiliser gratuitement dans des projets commerciaux, Boost est aussi un choix très viable sur le long terme. En effet, on peut légétimement espérer qu'un nombre important de ses bibliothèques soient un jour standardisées, ce qui en fait un outil dans lequel on peut investir du temps (et donc de l'argent) sans craindre de tout perdre au bout de quelques années faute de support ou d'évolution.


Comment installer boost ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
Une bonne partie des bibliothèques qui composent Boost peuvent être utilisées directement, sans nécessiter aucune compilation. Si, dans un premier temps, votre utilisation de Boost se limite à ce genre de bibliothèque, installer Boost consiste simplement à rendre ses fichiers d'en-tête accessibles à votre compilateur (INCLUDE PATH). Référez vous à la documentation de ce dernier pour savoir comment procéder. Quant aux autres bibliothèques bâties sur des appels système telles que boost::filesystem, boost::date_time, elles nécessitent auparavant d'être compilées. Pour cela, Boost utilise son propre système de génération de type make : Boost.Jam, ou plus simplement bjam. Il faut d'abord compiler ce dernier (ou récupérer une version compilée), avant de l'utiliser pour compiler la bibliothèque. Pour plus d'information sur la compilation de Boost, référez-vous à la documentation disponible en ligne ou encore dans le répertoire /tools/build/. Pensez aussi à effectuer une recherche sur nos forums.

Enfin, les utilisateurs de Visual C++ peuvent utiliser la version prête à l'emploi gracieusement mise à leur disposition par : Boost Consulting. Vous pouvez lire à ce sujet le tutorial Installer et utiliser Boost sous Windows avec Visual C++ 2005.


Où trouver de la documentation sur Boost ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
La principale source d'information sur Boost est la documentation officielle de chaque bibliothèque disponible sur le site de Boost. En dehors de cela, il existe malheureusement assez peu de références sur le sujet.

Citons néanmoins les tutoriels de Miles, en français : fr Un aperçu des possibilités des bibliothèques de Boost.

Ainsi que quelques livres (en anglais) :

Et bien sûr la présente FAQ qui comporte une section consacrée à Boost.


Comment utiliser les pointeurs intelligents de Boost ?
auteurs : Aurélien Regat-Barrel, Laurent Gomila
Boost met à notre dispositions plusieurs types de pointeurs intelligents (voir en Boost Smart Pointers). Les plus couramment utilisés sont boost::shared_ptr et boost::shared_array (pour les tableaux) qui sont des pointeurs intelligents fonctionnant par comptage de référence :

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/shared_ptr.hpp>

class Test
{
public:
    Test( const char * Name ):
        name( Name )
    {
    }

    ~Test()
    {
        std::cout << "Destruction de " << this->name << '\n'; 
    }
    
    void printName()
    { 
        std::cout << this->name << '\n'; 
    }

private:
    std::string name;
};

// déclaration du type pointeur intelligent sur Test
typedef boost::shared_ptr<Test> TestPtr;

int main()
{
    TestPtr ptr; // pointeur initialisé à NULL

    {
        // pointeur temporaire détruit à la fin du bloc
        TestPtr ptr_tmp( new Test( "objet1" ) );

        // initialiser ptr avec ptr_tmp
        ptr = ptr_tmp;
    } // ici, ptr_tmp est détruit, mais ptr reste valide

    ptr->printName(); // OK, affiche "objet1"

    // réinitialiser le pointeur avec un nouvel objet
    // objet1 est détruit, objet2 est créé
    ptr.reset( new Test( "objet2" ) );

    ptr->printName(); // OK, affiche "objet2"
    
    // copie du pointeur sur objet2
    TestPtr ptr2 = ptr;

    // mise à NULL de ptr
    ptr.reset(); // rien ne se passe

    // mise à NULL de ptr2
    ptr2.reset(); // objet2 est détruit
    
    // utilisation du pointeur NULL : erreur en mode Debug
    ptr->printName(); // Assertion failed: px != 0
}
Ce programme produit le résultat suivant s'il est compilé pour ne pas ignorer les assertions :

objet1 Destruction de objet1 objet2 Destruction de objet2 Assertion failed: px != 0

Si la donnée manipulée est une ressource un peu particulière, et ne doit pas être libérée via delete, on peut spécifier via un foncteur le comportement à adopter lors de la libération du pointeur intelligent :

struct Delete
{
    void operator ()(Test*& Ptr) const
    {
        cout << "Destruction";
        delete Ptr;
    }
};

int main()
{
    shared_ptr<Test> Ptr(new Test(), Delete());
}


Quelles sont les possibilités de casting sur un shared_ptr ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
Elles sont très nombreuses, et équivalentes à celles sur les pointeurs bruts dans leur grande majorité.

Prenons l'exemple de base suivant :

#include <boost/shared_ptr.hpp>

class Base
{
public:
    virtual ~Base() {};
};

class Derived : public Base {};

typedef boost::shared_ptr<Base> BasePtr;
typedef boost::shared_ptr<const Base> BaseConstPtr;
typedef boost::shared_ptr<Derived> DerivedPtr;
typedef boost::shared_ptr<const Derived> DerivedConstPtr;
L'upcasting est bien évidemment implicite, comme il le serait pour un pointeur brut :

void implicit_upcasting()
{
// casting implicite sur des pointeurs bruts
{    
    Derived *d = new Derived;
    Base *b1 = d;
    const Base *b2 = d;
    delete d;
}
// équivalent avec des pointeurs intelligents
{    
    DerivedPtr d( new Derived );
    BasePtr b1 = d;
    BaseConstPtr b2 = d;
}
}
Concernant le downcasting et le constcasting, il est nécessaire de recourir à des fonctions libres spécialisées:

void down_casting()
{
// downcasting sur des pointeurs bruts
{
    Base *b = new Derived;
    Derived *d1 = static_cast<Derived*>( b );
    Derived *d2 = dynamic_cast<Derived*>( b );
    assert( d2 != 0 );
    delete b;
}
// équivalent avec des pointeurs intelligents
{
    BasePtr b( new Derived );
    DerivedPtr d1 = boost::static_pointer_cast<Derived>( b );
    DerivedPtr d2 = boost::dynamic_pointer_cast<Derived>( b );
    assert( d2 != 0 );
}
}

void const_casting()
{    
// constcasting sur des pointeurs bruts
{
    const Base *b_const = new Base;
    Base *b2 = const_cast<Base*>( b_const );
    delete b_const;
}
// équivalent avec des pointeurs intelligents
{
    BaseConstPtr b_const( new Base );
    BasePtr b2 = boost::const_pointer_cast<Base>( b_const );
}
}
Les trois fonctions de conversions présentées ci-dessus:

  • const_pointer_cast
  • static_pointer_cast
  • dynamic_pointer_cast
ont été ratifiées par le commité de normalisation ISO et incluses dans le Technical Report 1 (tr1). Ce n'est pas le cas de quatre autres fonctions, qui ont été déclarées obsolètes:

  • shared_static_cast
  • shared_dynamic_cast
  • shared_polymorphic_cast
  • shared_polymorphic_downcast
Les deux premières sont respectivement équivalentes à static_pointer_cast et dynamic_pointer_cast, et leur usage est donc fortement découragé. Les deux dernières en revanche n'auront pas d'équivalent dans le prochain standard. Elles correspondent en fait à boost::polymorphic_cast et boost::polymorphic_downcast appliqués aux shared_ptr (voir Comment utiliser les pointeurs intelligents de Boost ?).

L'exemple suivant illustre une possible utilisation de ces deux fonctions:

void deprecated_casting()
{        
// downcasting sur des pointeurs bruts
{
    Base *b = new Derived;    
    try
    {        
        // downcasting levant std::bad_cast en cas d'échec
        Derived &d1 = dynamic_cast<Derived&>( *b );        
    }
    catch ( const std::bad_cast & ) 
    {
    }
    // downcasting provoquant une erreur uniquement en debug
#ifdef _DEBUG
    Derived *d2 = dynamic_cast<Derived*>( b );
    assert( d2 );
#else
    Derived *d2 = static_cast<Derived*>( b );
#endif
    delete b;
}
// équivalent avec des pointeurs intelligents
{
    BasePtr b( new Derived );
    try
    {        
        // downcasting levant std::bad_cast en cas d'échec
        DerivedPtr d1 = boost::shared_polymorphic_cast<Derived>( b );        
    }
    catch ( const std::bad_cast & )
    {
    }
    // downcasting provoquant une erreur uniquement en debug
    DerivedPtr d2 = boost::shared_polymorphic_downcast<Derived>( b );
}
}
La décision d'utiliser ou non ces deux fonctions vous incombe. Soyez simplement conscient que si vous le faites, vous rendrez votre code plus difficile à migrer le jour où vous souhaiterez utiliser les shared_ptr standards.

Pour terminer, rappelons qu'il est possible de construire un shared_ptr à partir d'un std::auto_ptr (qui est alors invalidé par le shared_ptr construit), ce qui peut s'apparenter en quelque sorte à un cast d'auto_ptr en shared_ptr.

std::auto_ptr<int> p1( new int );
boost::shared_ptr<int> p2( p1 );
// ici, p1 est invalide

Quels sont les possibilités de conversion (casting) proposées par Boost ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
boost::conversion introduit quatre types de cast sous forme de fonctions templates libres:

  • polymorphic_cast
  • polymorphic_downcast
  • lexical_cast
  • numeric_cast
polymorphic_cast s'utilise comme dynamic_cast, mais contrairement à ce dernier qui possède un comportement différent en fonction du type casté (en cas d'erreur), polymorphic_cast lève systématiquement une exception std::bad_cast en cas d'échec. Son comportement est donc le même que celui de dynamic_cast en cas de conversion de références, et c'est précisément pourquoi polymorphic_cast n'est pas prévu pour être utilisé avec ces dernière.
Notez que polymorphic_cast peut être utilisé pour effectuer du cross-casting. Si vous utilisez dynamic_cast pour effectuer du downcasting (ou crosscasting) qui ne devrait jamais échouer, pensez à utiliser polymorphic_cast qui vous économisera de tester le résultat du cast et permet aussi de mieux signaler dans le code l'intention d'effectuer un cast qui ne devrait pas échouer.

Si l'utilisation de dynamic_cast vous procure des problème de performance dans votre programme, (ce qui devrait traduire un problème de conception, voir Pourquoi l'utilisation du downcasting est-il souvent une pratique à éviter ?) la solution habituelle est d'utiliser static_cast en remplacement. Ce dernier est bien plus performant, mais aussi beaucoup plus risqué dans la mesure où le compilateur vous fait pleinement confiance, et est incapable de vous signaler une erreur (ce que dynamic_cast ou polymorphic_cast savent faire).

polymorphic_downcast est une sorte de compromis entre ces deux choix. Compilé en version de développement (DEBUG), polymorphic_downcast se comporte un peu comme polymorphic_cast, sauf qu'en cas d'échec une assertion failure est déclenchée au lieu d'une exception. Dans le code de production (RELEASE), son appel est remplacé par un simple appel à static_cast, permettant ainsi d'obtenir un programme final performant sans trop pénaliser la fiabilité.

polymorphic_downcast est malgré tout à utiliser avec retenu, en tant qu'optimisation après qu'un problème de performances ait été identifié, et si ce dernier ne peut pas être résolu en reconsidérant le design de l'application.

A noter aussi, que contrairement à dynamic_cast et donc polymorphic_cast, polymorphic_downcast ne peut pas être utilisé pour du crosscasting.


Comment découper une chaîne avec boost::tokenizer ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
Le programme suivant illustre comment utiliser boost::tokenizer pour découper une chaîne de caractères selon des séparateurs par défaut, ou selon une liste de séparateurs bien précis :

#include <iostream>
#include <boost/tokenizer.hpp>

// découpe la chaine avec les séparateurs par défaut
void split( const std::string & Msg )
{
    // utiliser le tokenizer par défaut
    boost::tokenizer<> tok( Msg );

    // itérer la séquence de tokens
    for ( boost::tokenizer<>::const_iterator i = tok.begin();
          i != tok.end();
          ++i )
    {
        // afficher chaque token extrait
        std::cout << *i << '\n';
    }
}

// découpe la chaine selon les séparateurs donnés
void split( const std::string & Msg, const std::string & Separators )
{
    // typedef pour alléger l'écriture
    typedef boost::tokenizer<boost::char_separator<char> > my_tok;

    // séparateur personnalisé
    boost::char_separator<char> sep( Separators.c_str() );

    // construire le tokenizer personnalisé
    my_tok tok( Msg, sep );

    // itérer la séquence de tokens
    for ( my_tok::const_iterator i = tok.begin();
          i != tok.end();
          ++i )
    {
        // afficher chaque token extrait
        std::cout << *i << '\n';
    }
}

int main()
{
    std::cout << "-- exemple 1 --\n";

    split( "mot1;mot2;   ;mot3;;mot4;mot5;" );
   
    std::cout << "-- exemple 2 --\n";

    split( "mot-compose1;mot,compose2;[mot][compose3];mot compose4;<mot><compose><5>", ";" );
}
Ce programme produit le résultat suivant :

-- exemple 1 --
mot1
mot2
mot3
mot4
mot5
-- exemple 2 --
mot-compose1
mot,compose2
[mot][compose3]
mot compose4
<mot><compose><5>
Notez que les token vides (";;" par exemple) ne sont pas pris en compte.


[Exemple] Comment détruire les pointeurs d'un conteneur en utilisant Boost ?
auteur : Aurélien Regat-Barrel
La question Comment supprimer correctement des éléments d'un conteneur ? illustre comment supprimer les pointeurs d'un conteneur au moyen de std::for_each et d'un foncteur fait sur mesure. Voici deux autres possibilités équivalentes utilisant Boost, afin de vous faire une idée de ses possibilités.

La première combine std::for_each avec un foncteur de Boost : boost::checked_deleter, et la seconde utilise Boost.Foreach :
Utilisation de checked_deleter

#include <list>
#include <algorithm>
#include <boost/checked_delete.hpp>

int main() 
{ 
    // Création d'une liste de pointeurs 
    std::list<int*> l; 
    l.push_back(new int(5)); 
    l.push_back(new int(0)); 
    l.push_back(new int(1)); 
    l.push_back(new int(6)); 

    // Destruction de la liste : attention il faut bien libérer les pointeurs avant la liste ! 
    std::for_each(l.begin(), l.end(), boost::checked_deleter<int>()); 

    return 0; 
}
Utilisation de BOOST_FOREACH

#include <list>
#include <algorithm>
#include <boost/foreach.hpp>

int main() 
{ 
    // Création d'une liste de pointeurs 
    std::list<int*> l; 
    l.push_back(new int(5)); 
    l.push_back(new int(0)); 
    l.push_back(new int(1)); 
    l.push_back(new int(6)); 

    // Destruction de la liste : attention il faut bien libérer les pointeurs avant la liste !
    BOOST_FOREACH( int *pi, l )
    {
       delete pi;
    }

    return 0; 
}

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