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[经验分享] 别再用过时库了!这 13 个顶级 C++ 库才是 2025 主流

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发表于 2025-5-19 10:35:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
关于 C++,不论是其长达 40 年的发展历史,或者 C++ 是高级还是低级编程语言的争论等等,这些内容都已老生常谈。如果你对 C++ 库有所研究,不用我多说,大家也都心中有数。C++ 库的发展已久,积累了多种多样的程序库,让现代系统开发如虎添翼。对个别 C++ 库,大家估计已有所了解,甚至可能清楚地知道它们的奇特之处。

不过,正因为 C++ 历史悠久,社区力量庞大,资源多而杂,让人眼花缭乱。因此,所以选择正确的 C++ 库是个不小的挑战。当然,本文的目的不是深入研究各个 C++ 库,而是向大家介绍我认为在目前以及未来会发挥重要力量的程序库。

C++ 标准库 – 精华中的精华

一提到 C++ 标准库,马上就会想到 STL。作为 C++ 标准语言的一部分,C++ 标准库不仅是编程语言,更是标准的程序库资源,且由国际标准化组织(ISO)监督制定。点击链接,可以直接找到目前最新的 C++ 版本及其标准库。
屏幕截图 2025-05-19 103701.png


FileSystem 库,则提供了对文件系统及其组件(如路径、目录和常规文件)执行操作的工具。在 C++ 14 中,这个库还只是试验性的产品,而到 C++ 17,则成为了标准库的一部分。准确地说,命名空间由 std::experimental::filesystem 变成了 std::filesystem。 使用标准库内的工具总是最好的,因为行为可以在不同平台得到广泛地定义,只要平台支持 C++。

那么,STL 呢?标准模板库是处理容器、迭代器和算法的标准库子集。STL 是一个通用库,帮助用现代高效算法管理数据集合。我认为 C++ 标准库,包括 STL,都是 C++ 程序员的日常必备。

Boost
当然,Boost 也必须在清单之内。我在上一节讨论了 FileSystem 库,其实,FileSystem 库是以 Boost FileSystem 库为基础建立的。在 C++ 标准库中,有许多其他的实例都使用了 Boost 库,这也充分证明了 Boost 的实力。Boost 是一个免费、开源、经过专家评审的库,受 Boost 软件协议管理,可以较为自由地使用。Boost 在行业口碑很好,由多个开发师编写,其中包含支持线性代数、伪随机数生成、多线程、图像处理、正则表达式、字符串和文本处理和单元测试等多种代码包。但其缺陷在于,Boost 本身庞大而复杂,使用门槛较高。另外,链接到 Boost 会导致可执行文件的大小增加。


Poco

POCO C++ 库,兼具易用性和性能优越的特点,是一个强大的跨平台 C++库。Poco 代表便携式组件,提供一些特定的功能,如:构建以网络为中心,或者以网络为基础的便携式应用程序。Poco 库具有模块化的特点,因此非常适合嵌入式开发(在物联网、汽车、安全、工业自动化等行业)。在许可协议方面,Poco 有一个开源版本,由 Boost software license 1.0 授权。另外还有一个订阅的专业版本,提供商业源代码许可。你可以从 GitHub 下载 POCO。

OpenSSL
OpenSSL 是网络安全、加密的利刃。其 libcrypto 组件中包含了通用的高强度加密例程,libssl 组件可实现所有 TLS 协议。OpenSSL 是一个 C 语言库,但它在加密应用程序中非常重要,因此我将它包括在这里。一般来说,程序库的一个小小漏洞很少会被注意,也更不可能有它自己的专属网页。但是,OpenSSL 的“滴血之心”(Heartbleed Bug)漏洞造成的恐慌几乎席卷全球,具体信息,可以点击链接阅读。

FFmpeg
如果你需要任何处理音频和视频,你就会用到 FFmpeg。除了提供 ffmpeg 这个命令行可执行文件外,该项目还包括一组高质量库,用于音频/视频编解码器的编码和解码、多媒体容器格式的解复用器和多路复用器、媒体文件管理器、图像缩放和颜色空间格式转换操作等。FFmpeg 是一个免费的开源库,在 GNU LGPL V2.1 许可下发布。

SQLite
SQLite 是一种 C 语言库,并实现了一个功能齐全、自包含、与 ACID 兼容的 SQ L数据库引擎。SQLite 是世界上使用最多的数据库引擎,其重要性不言而喻。SQLite 的源代码是公开的,大家都可以免费使用。SQLite 的使用也很特别,通常通过 Amalgamation 这个源代码文件编译到客户机应用程序中。

Dear ImGui

Dear ImGui 是一个出色的图形用户界面 C++ 库,使用 Dear ImGui 的应用程序数据可以证明其性能优越。Dear ImGui 兼具快速、可移植、兼容且独立的特点。其设计目标是简单和高效,因此尤其适合游戏引擎、沉浸式 3D 应用程序、全屏和嵌入式应用程序。Dear ImGui 是开源的 C++ 库,提供免费的许可,可通过链接下载。


现代 C++ JSON 库
现代 C++ JSON 库,是可在 C++ 中使用的 JSON 单个头文件,这也是我用过的 JSON 最好的程序库。语法简单直接,且使用 MIT 许可。因为这是一个只有头文件的库,并且只是一个 json.hpp 头文件,因此,集成相当轻便、简单。

GoogleTest
很多 C++ 程序员更喜欢用 GoogleTest 进行单元测试。GoogleTest 是一个开源的、维护良好的 xUnit 测试框架和C++库,其中包括一个模拟框架,非常适合执行左移战略的企业。

Eclipse Mosquitto
如果你需要在 C++ 中使用 MQTT 协议,你就会用到 Eclipse Mosquitto。MQTT 是一种轻量、高效的协议,需要的资源极少,因此适合像小型微控制器这样的低功耗设备。MQTT 的体系结构可以是发布或订阅,其中,MQTT 客户机与 MQTT 代理直接对话。

OpenCV
关于 Open CV,我只有赞美之词(可参考之前的博客《CMake、OpenCV 和单元测试》)。用于图像处理和计算机视觉的 C++ 库不计其数,但都比不上 OpenCV 的通用性。OpenCV 具有实时的计算机视觉、机器学习和用于人脸识别、目标检测和 3D 模型提取的深度学习库。OpenCV 库成熟、完善,拥有 Apache 开放源码许可。

oneAPI Threading Building Blocks
Threading Building Block 库现在是开源的,并更名为oneAPI Threading Building Blocks (oneTBB)。这个程序库可帮助并行 C++ 程序,充分利用多核处理器,这些处理器便携、易于组合且具有发展潜力。OneTBB 也提供 Apache 开放源码许可,具体信息可查看链接。

Tensorflow
除非你在过去五年与世隔绝,否则你肯定听说过 Tensorflow。这是一个用 C++ 编写的机器学习框架,包括杰出的 C++ 库资源,可用于开发机器学习模型中的许多常见任务。Tensorflow 最初是由 Google Brain 团队的研究人员开发的,他们当时负责研究机器学习和深层神经网络问题。Tensorflow 有一个开放源码 Apache 2.0 许可,点击链接可以获取。

当然,很多其他优秀的程序库(比如 GTK+、WxWidgets、Vulcan、ATL、JUCE、HandBrake 等等),我还来不及介绍。
不管你是需要 GUI、机器学习、数学函数、音频、公共类,还是你能想到的任何门类,我都已经竭尽所能把最顶级的 C++ 程序库资源分享给大家了,希望能有所帮助。
C++ 万岁!?



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