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，用于向用户传达模板参数的要求。特别是，Boost 属性映射概念定义了一个通用接口，用于将键对象映射到对应的值对象，从而隐藏映射实现的细节，使其与算法无关。满足属性映射接口的类型的实现由算法的客户端提供。属性映射要求对键和值对象的类型故意含糊不清，以便在通用库的函数模板中实现最大的通用性。

对属性映射接口的需求来自 Boost 图形库 (BGL)，其中包含许多使用属性映射概念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 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形顶点和边的对象（属性）的属性映射。

Boost 属性映射库还包含一些 适配器，这些适配器可以转换常用数据结构（这些数据结构实现映射操作，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，而是旨在作为如何实现接口以及涵盖一些常见案例的示例。有关详细信息，请参见头文件。

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），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，都有一组为其定义了到值对象的映射的有效键。对无效键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此有效键集。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。

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

几类属性映射提供了不同的访问功能

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（例如边权重）的属性映射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将定义为可写属性映射的一个示例。

可读/可写

关联的属性既可以写入也可以读取。在 Dijkstra 最短路径算法中使用的距离属性需要提供读写功能。

左值

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

为这四类属性映射中的每一类都定义了一个单独的概念。这些属性映射概念列在下面，并附有每个概念的文档链接。

• ReadablePropertyMap
• WritablePropertyMap
• ReadWritePropertyMap
• LvaluePropertyMap

属性映射类别标签

每个类别的属性映射都有一个标签结构，它在头文件中定义<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 { };

}

属性映射特性

类似于std::iterator_traitsSTL 类，有一个boost::property_traits类可用于推断与属性映射类型关联的类型：键和值类型以及属性映射类别。有一个特化boost::property_traits以便指针可以用作属性映射对象。此外，属性映射函数是为指针重载的。这些特性类和函数在<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。
  以下是property_traits类的特化和put()和get()的重载使得可以使用内置 C++ 指针类型作为属性映射。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为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
• function_property_map
• iterator_property_map
• shared_array_property_map
• associative_property_map
• const_associative_property_map
• vector_property_map
• ref_property_map
• static_property_map
• transform_value_property_map
• compose_property_map

历史

致谢

给实现者的说明