Boost 属性映射库

Boost 属性映射库主要由概念形式的接口规范组成（类似于 STL 中的迭代器概念 [2]）。这些接口规范旨在供通用库的实现者使用，以便向其用户传达对模板参数的要求。 特别是，Boost 属性映射概念为将键对象映射到相应的值对象定义了一个通用接口，从而向算法隐藏了映射是如何实现的细节。 属性映射接口的实现由算法的客户端提供。 属性映射要求在键和值对象的类型上刻意模糊，以便在通用库的函数模板中实现最大的通用性。

属性映射接口的需求来自 Boost 图库 (BGL)，其中包含许多使用属性映射概念来指定其接口的算法示例。 例如，请注意ColorMap breadth_first_search 的模板参数。 此外，BGL 还包含许多实现属性映射接口的具体类型示例。 adjacency_list 类实现了用于访问附加到图的顶点和边的对象（属性）的属性映射。

Boost 属性映射库还包含一些 适配器，这些适配器转换常用的数据结构，这些数据结构实现了映射操作，例如内置数组（指针）、迭代器和 std::map，使其具有属性映射接口。 这些适配器并非旨在满足所有映射需求，而是作为如何实现接口的示例，并涵盖一些常见情况。 有关详细信息，请参阅头文件。

属性映射是静态类型的实体。 如果您需要在更动态的环境中访问属性映射（例如，因为您正在从文件中读取一组未知的属性），则可以使用 dynamic_properties 类通过动态类型接口访问一组属性映射。

属性映射概念

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <boost/property_map/property_map.hpp>


template <typename AddressMap>
void foo(AddressMap address)
{
  typedef typename boost::property_traits<AddressMap>::value_type value_type;
  typedef typename boost::property_traits<AddressMap>::key_type key_type;

  value_type old_address, new_address;
  key_type fred = "Fred";
  old_address = get(address, fred);
  new_address = "384 Fitzpatrick Street";
  put(address, fred, new_address);

  key_type joe = "Joe";
  value_type& joes_address = address[joe];
  joes_address = "325 Cushing Avenue";
}

int
main()
{
  std::map<std::string, std::string> name2address;
  boost::associative_property_map< std::map<std::string, std::string> >
    address_map(name2address);

  name2address.insert(make_pair(std::string("Fred"), 
				std::string("710 West 13th Street")));
  name2address.insert(make_pair(std::string("Joe"), 
				std::string("710 West 13th Street")));

  foo(address_map);
  
  for (std::map<std::string, std::string>::iterator i = name2address.begin();
       i != name2address.end(); ++i)
    std::cout << i->first << ": " << i->second << "\n";

  return EXIT_SUCCESS;
}

对于每个属性映射对象，都有一组有效键，为其定义了到值对象的映射。 在无效键上调用属性映射函数会导致未定义的行为。 属性映射概念未指定如何创建或修改这组有效键。 使用属性映射的函数必须在其前提条件中指定预期的有效键集。

对属性映射的需求来自 Boost 图库的设计，其算法需要一个接口来访问附加到图中顶点和边的属性。 在这种情况下，顶点和边描述符是属性映射的键类型。

几种类别的属性映射提供不同的访问能力

可读

关联的属性数据只能读取。 数据按值返回。 许多定义问题输入的属性映射（例如边权重）可以定义为可读属性映射。

可写

关联的属性只能写入。 用于记录广度优先搜索树中路径的父数组是可写属性映射的示例。

读/写

关联的属性可以写入和读取。 Dijkstra 最短路径算法中使用的距离属性将需要提供读取和写入功能。

左值

关联的属性实际上在内存中表示，并且可以获取对它的引用。 左值类别中的属性映射也支持读/写属性映射的要求。

为四个属性映射类别中的每一个都定义了一个单独的概念。 这些属性映射概念在下面列出，并提供指向每个概念文档的链接。

• ReadablePropertyMap（可读属性映射）
• WritablePropertyMap（可写属性映射）
• ReadWritePropertyMap（读写属性映射）
• LvaluePropertyMap（左值属性映射）

属性映射类别标签

每个属性映射类别都有一个标签结构体，在头文件中定义<boost/property_map/property_map.hpp>.

namespace boost {

  struct readable_property_map_tag { };

  struct writable_property_map_tag { };

  struct read_write_property_map_tag :
    public readable_property_map_tag,
    public writable_property_map_tag { };

  struct lvalue_property_map_tag : 
    public read_write_property_map_tag { };

}

属性映射特征

类似于 STL 的std::iterator_traits类，有一个boost::property_traits类，可用于推导出与属性映射类型关联的类型：键类型和值类型以及属性映射类别。 有一个boost::property_traits的特化，以便指针可以用作属性映射对象。 此外，属性映射函数针对指针进行了重载。 这些特征类和函数在<boost/property_map/property_map.hpp>.

namespace boost {

  template <typename PropertyMap>
  struct property_traits {
     typedef typename PropertyMap::key_type key_type;
     typedef typename PropertyMap::value_type value_type;
     typedef typename PropertyMap::reference reference;
     typedef typename PropertyMap::category category;
  };

}

属性映射类型

• 内置 C++ 指针类型中定义。
  以下property_traits类的特化和put()和get()的重载使得可以将内置 C++ 指针类型用作属性映射。 这些在boost/property_map/property_map.hpp中定义。 更具体地说，这意味着T*是 LvaluePropertyMap 的模型，给定一个至少可转换的键类型std::ptrdiff_t.

  namespace boost {
    // specialization for using pointers as property maps
    template <typename T>
    struct property_traits<T*> {
      typedef T value_type;
      typedef T& reference;
      typedef std::ptrdiff_t key_type;
      typedef random_access_iterator_pa_tag category;
    };
  
    // overloads of the property map functions for pointers
    template<>
    void put(T* pmap, std::ptrdiff_t k, const T& val) { pmap[k] = val;  }
  
    template<>
    const T& get(const T* pmap, std::ptrdiff_t k) { return pmap[k]; }
  
  }

• identity_property_map 和 typed_identity_property_map（恒等属性映射和类型化恒等属性映射）
• function_property_map（函数属性映射）
• iterator_property_map（迭代器属性映射）
• shared_array_property_map（共享数组属性映射）
• associative_property_map（关联属性映射）
• const_associative_property_map（常量关联属性映射）
• vector_property_map（向量属性映射）
• ref_property_map（引用属性映射）
• static_property_map（静态属性映射）
• transform_value_property_map（转换值属性映射）
• compose_property_map（组合属性映射）

历史

致谢

给实现者的注释