# Boost

Набор высококачественных библиотек для языка программирования C++, которые расширяют возможности стандартной библиотеки. Библиотеки Boost охватывают широкий спектр задач: от утилит и структур данных до системного программирования, математики и работы с сетью. Многие компоненты Boost послужили основой для включения новых возможностей в стандарт C++.

## Особенности

- высокое качество кода и тщательное тестирование;
- широкий спектр библиотек для различных задач;
- кроссплатформенность и поддержка множества компиляторов;
- активное сообщество и регулярные обновления;
- множество библиотек доступны как header-only (требуют только заголовочных файлов);
- лицензия Boost License, разрешающая коммерческое использование.

## Основные компоненты

Boost состоит из множества независимых библиотек, каждая из которых решает определённый класс задач (подробнее с документацией можно ознакомиться [здесь](https://www.boost.org/doc/)).

### Умные указатели и управление памятью

Boost предоставляет расширенные средства для управления памятью, которые выходят за рамки стандартных умных указателей. Эти библиотеки помогают избегать утечек памяти и управлять сложными сценариями владения ресурсами.

Ключевые компоненты:

- `boost::smart_ptr` — набор умных указателей, включая `shared_ptr`, `weak_ptr`, `scoped_ptr`, `intrusive_ptr`;
- `boost::make_shared` и `boost::allocate_shared` — эффективное создание разделяемых объектов;
- `boost::pool` — аллокаторы для эффективного выделения памяти под небольшие объекты;
- `boost::object_pool` — аллокаторы с конструкторами и деструкторами.

### Контейнеры и структуры данных

Boost предлагает разнообразные контейнеры и структуры данных, которые дополняют стандартную библиотеку C++. Многие из них предоставляют уникальные возможности или оптимизированы для специфических сценариев использования.

Основные контейнеры:

- `boost::container` — альтернативные реализации стандартных контейнеров с дополнительными возможностями;
- `boost::unordered` — хеш-таблицы (`unordered_map`, `unordered_set`) с расширенными функциями;
- `boost::circular_buffer` — кольцевой буфер фиксированного размера;
- `boost::heap` — различные реализации очередей с приоритетами;
- `boost::bimap` — двунаправленные ассоциативные контейнеры;
- `boost::multi_index` — контейнеры с несколькими интерфейсами доступа.

### Алгоритмы и утилиты

Библиотеки алгоритмов и утилит Boost предоставляют мощные инструменты для работы с последовательностями, строками, типами и другими фундаментальными концепциями.

Ключевые алгоритмы и утилиты:

- `boost::algorithm` — набор алгоритмов для работы со строками и последовательностями;
- `boost::range` — улучшенные интерфейсы для работы с диапазонами;
- `boost::any`, `boost::variant`, `boost::optional` — типы для работы с неопределенными значениями;
- `boost::tuple` и `boost::fusion` — метапрограммирование и работа с кортежами;
- `boost::type_traits` и `boost::mpl` — метапрограммирование и работа с типами во время компиляции.

### Многопоточность и параллелизм

Boost включает мощные библиотеки для многопоточного и параллельного программирования, которые предоставляют как низкоуровневые примитивы, так и высокоуровневые абстракции.

Основные компоненты:

- `boost::thread` — создание и управление потоками, мьютексы, условные переменные;
- `boost::asio` — асинхронный ввод/вывод, сетевые операции, таймеры;
- `boost::coroutine` и `boost::coroutine2` — поддержка сопрограмм;
- `boost::fiber` — пользовательские потоки (fibers) для более эффективной многозадачности;
- `boost::atomic` — атомарные операции;
- `boost::lockfree` — lock-free структуры данных (очереди, стек).

### Системное программирование и ОС-специфичные функции

Boost предоставляет кросс-платформенные интерфейсы для системного программирования, абстрагируясь от особенностей конкретных операционных систем.

Системные библиотеки:

- `boost::filesystem` — работа с файловой системой (пути, файлы, директории);
- `boost::system` — кросс-платформенные системные ошибки и коды;
- `boost::dll` — работа с динамическими библиотеками;
- `boost::process` — создание и управление дочерними процессами;
- `boost::chrono` — измерение времени (часть стандарта C++11);
- `boost::date_time` — работа с датами и временем.

### Математические и численные библиотеки

Boost предлагает обширный набор математических и численных библиотек для научных вычислений, финансовых расчётов и других специализированных областей.

Математические библиотеки:

- `boost::math` — специальные математические функции (статистика, распределения, кватернионы);
- `boost::numeric` — численные алгоритмы, включая линейную алгебру (ublas) и интервальную арифметику;
- `boost::random` — генераторы случайных чисел и распределения;
- `boost::multiprecision` — арифметика с произвольной точностью;
- `boost::geometry` — computational geometry алгоритмы и структуры данных.

### Работа с сетью и протоколы

Библиотеки Boost для работы с сетью предоставляют как низкоуровневые сокетные операции, так и высокоуровневые реализации сетевых протоколов.

Сетевые возможности:

- `boost::asio` — основа для асинхронного сетевого программирования;
- `boost::beast` — реализация HTTP и WebSocket поверх Asio;
- `boost::network` — клиентские и серверные компоненты для HTTP и других протоколов;
- `boost::mpi` — интерфейс для программирования с передачей сообщений (MPI) в высокопроизводительных вычислениях.

### Сериализация и работа с данными

Boost предоставляет мощные инструменты для сериализации объектов в различные форматы и обратно, а также для работы со структурированными данными.

Библиотеки работы с данными:

- `boost::serialization` — сериализация объектов в бинарный, текстовый и XML форматы;
- `boost::property_tree` — работа с деревьями свойств (JSON, XML, INI);
- `boost::json` — парсинг и генерирование JSON (часть Boost с 1.75);
- `boost::spirit` — фреймворк для создания парсеров и генераторов на основе EBNF.
