Boost库学习笔记（1）—— 安装编译

一、概述

        Boost是免费的可移植的C++开源库，这里版本选择1.76.0。

1、Windows平台

参考：Windows平台构建流程。
解压boost_1_76_0.zip，进入目录boost_1_76_0，执行命令：

bootstrap.bat

然后执行：

b2.exe install --prefix=D:\boost-1.76.0-windows-x86_64-msvc

boost库将被安装到目录D:\boost-1.76.0-windows-x86_64-msvc下。

2、Linux平台

参考：类Unix平台（例如：Linux、MacOS）构建流程。
解压boost_1_76_0.tar.gz，进入目录boost_1_76_0，执行命令：

（1）常规编译

sudo ./bootstrap.sh --prefix=/opt/boost-1.76.0-ubuntu-x64

然后执行（注意： gcc5.4默认是不开启c++11的，某些依赖c++11特性的代码不会生效，部分lib依赖c++11的功能，如果不支持此特性，就不会被编译。比如fiber在没有开启c++11支持下就不会被编译。所以需要打开c++11的支持，gcc5.4下只打开-std=c++11是不能编译fiber的，更高版本的gcc使用-std=c++14 或者-std=c++17也是可以成功）：

sudo ./b2 threading=multi link=static,shared variant=release cxxflags="-std=c++14" install

选项说明：

• threading：是否支持多线程，single - 单线程，multi - 多线程；
• link：是否静态或动态库，static - 静态库，shared - 动态库，static,shared - 同时生成静态库和动态库；
• variant：是否调试或发布版本，debug - 调试版本，release - 发布版本；

boost库将被安装到目录/opt/boost-1.76.0-ubuntu-x64下，设置环境变量，编辑/etc/profile文件，末尾添加：

export BOOST_ROOT=/opt/boost-1.76.0-ubuntu-x64 # 需要命名为BOOST_ROOT, 否则CMake时会找不到Boost模块
# 运行依赖
export LD_LIBRARY_PATH=$BOOST_ROOT/lib:$LD_LIBRARY_PATH
# 开发依赖
export CPATH=$BOOST_ROOT/include:$CPATH
export LIBRARY_PATH=$BOOST_ROOT/lib:$LIBRARY_PATH

（2）交叉编译

sudo ./bootstrap.sh --prefix=/opt/boost-1.76.0-raspberrypi-armv7l

修改boost_1_76_0目录下的project-config.jam文件，把
using gcc ;
替换为
using gcc : arm : arm-linux-gnueabihf-g++ ;
注意保留空格，如：

然后执行（注意： 根据gcc的版本选择cxxflag选项的值）

sudo ./b2 toolset=gcc-arm architecture=arm address-model=32 binary-format=elf instruction-set=armv7-a abi=aapcs threading=multi link=static,shared variant=release cxxflags="-std=c++14" install

选项说明：

• toolset=gcc-arm
  • 含义：指定使用的工具集（编译器）。
  • 作用：告诉 b2 使用 gcc-arm 工具集进行编译。这需要在 project-config.jam 文件中定义对应的工具集。例如：

using gcc : arm : arm-linux-gnueabihf-g++ ;

这里 gcc : arm 表示工具集类型为 gcc，标识符为 arm。

• architecture=arm
  • 含义：指定目标 CPU 架构。
  • 作用：明确编译产物的目标架构是 ARM。这对于确保生成的代码与目标硬件兼容非常重要。
• address-model=32
  • 含义：指定目标系统的地址宽度（32 位 / 64 位）
  • 作用：32 则是 32 位 ARM 库（armhf/armel），64 表示编译 64 位库（对应 ARM64 架构）。这对于 ARMv7 架构的树莓派是必要的，因为树莓派 3 和树莓派 4 默认使用 32 位模式。
• binary-format=elf
  • 含义：指定目标二进制格式。
  • 作用：告诉 b2 生成的可执行文件和库文件使用 ELF（Executable and Linkable Format）格式。这是 Linux 系统中常用的二进制格式。
• instruction-set=armv7-a
  • 含义：指定目标指令集。
  • 作用：告诉 b2 生成的代码使用 ARMv7-A 指令集。ARMv7-A 是 ARMv7 架构的高级指令集，适用于树莓派 2、3 和 4。
• abi=aapcs
  • 含义：指定目标平台的应用二进制接口（Application Binary Interface）。
  • 作用：aapcs 是 ARM 架构的标准 ABI（ARM Architecture Procedure Call Standard），定义了函数调用规则、寄存器使用、数据对齐等二进制层面的规范，确保编译出的库能在 ARM 系统上与其他程序正确链接 / 运行（ARM64 通常默认 aapcs64，此处显式指定 aapcs 兼容常见交叉编译场景）。

二、构建方式

        如何构建Boost库呢？大部分情况下，并不需要构建，因为大多数的Boost库都仅使用头文件（.hpp）：它们完全由包含模板和内联函数的头文件组成，不需要单独编译库二进制文件，也不需要在链接时进行特殊处理。
        只有少部分库才需要单独构建：

• Boost.Chrono
• Boost.Context
• Boost.Filesystem
• Boost.GraphParallel
• Boost.IOStreams
• Boost.Locale
• Boost.Log ()
• Boost.MPI
• Boost.ProgramOptions
• Boost.Python
• Boost.Regex
• Boost.Serialization
• Boost.Thread
• Boost.Timer
• Boost.Wave

        少部分库有可选的单独编译的二进制文件：

• Boost.Exception
• Boost.Graph
• Boost.Math
• Boost.Random
• Boost.System
• Boost.Test

三、链接库

        Visual Studio需要设置工程属性：

• “配置属性 | C/C++ | 预编译头 | 预编译头”为“不使用预编译头”
• “配置属性 | C/C++ | 常规 | 附加包含目录”添加Boost库头文件路径，例如：E:\workspace\boost_1_76_0

        大部分的Windows编译器和链接器有所谓的Auto-Linking support。
        Boost库头文件中有特殊的代码，可以检测编译器选项，并使用这些信息把正确的库名称编码到目标文件中。链接器将从我们所指定的目录选择具有该名称的库文件。
        How boost auto-linking makes choice
        如果不想自动连接,则可以使用BOOST_ALL_NO_LIB宏来取消自动连接，然后自行指定依赖库文件。

四、官方文档

        1.76.0库官方文档说明

五、开发过程注意项

1、编译出错"fatal error C1189: #error : WinSock.h has already been included"

1>C:\Program Files\boost-1.76.0-windows-x86_64-msvc\include\boost-1_76\boost/asio/detail/socket_types.hpp(24,1): fatal error C1189: #error:  WinSock.h has already been included

• 方法1：调整boost/asio.hpp和Windows.h的包含顺序，把Windows.h放到boost/asio.hpp后面包含。
• 方法2：在Windows.h包含前增加宏定义WIN32_LEAN_AND_MEAN。