在 Borland C++ 及 Visual C++ 環境中使用 STLport

孟岩

侯捷註:本文承作者孟岩先生應允,
轉載於此以饗臺灣讀者,非常感謝。

未得孟岩先生之同意,任何人請勿將此文再做轉載。

以下
紅色為譯註,紫色為侯捷個人認為宜再斟酌之處。
淺藍色是侯捷個人閱讀時的神秘標記。

本繁體文係直接轉碼,並未將大陸慣用術語轉換為臺灣慣用術語。





STL是一個標準﹐各商家根據這個標準開發了各自的STL版本。而在這形形色色的STL版本中﹐SGI STL無疑是最引人矚目的一個。這當然是因為這個STL產品系出名門﹐其設計和編寫者名單中﹐Alexander Stepanov和Matt Austern赫然在內﹐有兩位大師坐鎮﹐其代碼水平自然有了最高的保證。SGI STL不但在效率上一直名列前茅﹐而且完全依照ISO C++之規範設計﹐使用者儘可放心。此外﹐SGI STL做到了thread-safe, 還體貼地為用戶增設數種組件﹐如hash, hash_map,hash_multimap, slist和rope容器等等。因此無論在學習或實用中﹐SGI STL應是首選。

無奈﹐SGI STL本質上是為了配合SGI自作的UNIX變體IRIX所量身定做﹐其它平臺上的C++編譯器想使用SGI STL﹐都需要一番週折。著名的GNU C++雖然也使用 SGI STL﹐但在發行前已經過調試整合。普通的用戶﹐特別是Windows平臺上的BCB/VC用戶要想使自己的C++編譯器與SGI STL共同工作﹐可不是一件容易的事情。好在英雄總能及時出現﹐俄國人Boris Fomitchev注意到這個問題之後﹐建立了一個free的項目﹐稱為STLport﹐旨在將SGI STL的基本代碼移植到各種主流編譯環境中﹐使各種編譯器的用戶都能夠享受到SGI STL帶來的先進之處。STLport 發展過程中﹐曾受到Matt Austern的親切指導﹐發展到今天﹐已經比較成熟。最新的STLport 4.0﹐可以從www.stlport.org免費下載﹐zip文件體積約1.2M, 可以支持向各種主流C++編譯環境的移植。BCB及VC當然是主流的編譯環境﹐自然得到STLport的關照。但據筆者實踐來看﹐配置過程中還有一些障礙需要跨越﹐本文即旨在詳細指導讀者在Borland C++Builder 5.5及Visual C++ 6.0 環境中配置STLport。


首先請從www.stlport.org中下載STLport 4.0的ZIP文件﹐文件名stlport-4.0.zip. 然後利用WinZip等工具展開。生成stlport-4.0目錄﹐該目錄中有且僅有一個子目錄﹐名稱亦為stlport-4.0﹐不妨將整目錄拷貝到你以為合適的位置﹐然後改一個合適的名字﹐例如配合BCB的﹐可以叫STL4BC﹐等等。

下面分成BCB/VC兩種情形來描述具體過程。


Borland C++Builder 5

Borland C++Builder5中所帶之C++編譯器是5.5版本﹐在當前較主流的Windows平臺編譯器中﹐對於ISO C++ Standard的支持是最完善的。用它來配合SGI STL相當方便﹐也是筆者推薦之選。沒有此開發工具的讀者﹐可以到www.borland.com上免費下載Borland C++ 5.5編譯器的一個精裝版﹐該精裝版體積為8.54M﹐名稱 freecommandlinetools1.exe﹐乃一自解壓安裝文件。可在Windows中執行它﹐
安裝到合適的目錄中。展開後體積50M。

以下描述中﹐假定你使用的Windows裝在C:\Windows目錄。如果你有BCB5﹐我假設裝在C:\Program Files\Borland\CBuilder5﹔如果你沒有BCB5﹐而是使用上述的精簡版BCC﹐則假設安裝在C:\BCC55目錄中﹐而STLport原包置于C:\STL4BC。

C:\STL4BC中應該有以下內容﹕
<目錄> doc
<目錄> lib
<目錄> src
<目錄> stlport
<目錄> test
文件 ChangLog
文件 Install
文件 Readme
文件 Todo

同時確保C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Bin或C:\BCC55\Bin在你的Path環境變量中。

筆者推薦你在安裝之前讀一讀Install文件﹐其中會講到如何避免使用SGI提供的iostream庫。如果你不願意使用SGI iostream﹐STLport會在原來編譯器自帶的iostream庫外加一個 wrapper﹐使之能與SGI STL共同合作。不過SGI提供的iostream庫標準化程度好﹐跟本家的 STL代碼配合起來速度也快些﹐所以筆者實在想不出什麼理由不使用它﹐在這裡假定大家跟筆者一樣﹐樂于使用SGI iostream庫。有不同看法者儘可以按照Install文件的說法調整。

下面一步步來﹕

0. 本次配置任務均在DOS命令狀態下完成﹐請先從“開始”-->“附件”菜單中選中MS-DOS方式﹐打開一個DOS窗口。

1. 到C:\Program Files\Borland\CBuilder5\bin中﹐利用你順手的文本編輯器修改兩個文件﹕

file1: bcc32.cfg﹐改成﹕

-I"C:\STL4BC\stlport";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Include";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Include\vcl"
-L"C:\STL4BC\LIB";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Lib";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Lib\obj";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Lib\release"

上面為了方便閱讀用"\"符號將很長的一行折行﹐實際文件應該只有兩行。

file2: ilink32.cfg﹐改成﹕

-L"C:\STL4BC\LIB";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Lib";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Lib\obj";\
"C:\Program Files\Borland\CBuilder5\Lib\release"

在C:\BCC55\BIN目錄中﹐不存在這兩個文件﹐請你自己用文字編輯器手工做出這兩個文件來﹐內容與上面有所不同﹐如下

file1: bcc32.cfg﹐內容﹕

-I"C:\STL4BC\stlport";"C:\BCC55\Include";
-L"C:\STL4BC\LIB";"C:\BCC55\Lib";

file2: ilink32.cfg﹐內容﹕

-L"C:\STL4BC\LIB";"C:\BCC55\Lib";

2. 進入到C:\STL4BC\SRC目錄中。

3. 執行命令copy bcb5.mak Makefile

4. 執行命令make clean all

這個命令會執行很長時間﹐尤其在老舊機器上﹐可能運行30分鐘以上。屏幕不斷地在顯示
工作情況﹐有時你會看到好像計算機在反復地做同樣幾件事﹐請保持耐心﹐這實際上是在
以不同編譯開關建立不同性質的目標庫。

5. 經過一段漫長的編譯之後﹐ 終於結束了。現在你再執行命令 make install 這次需要的時間不長。

6. 來到C:\STL4BC\LIB目錄﹐執行
copy *.dll c:\windows\system;

7. OK﹐大功告成。下面一步應該是檢驗一下事不是真的用上了SGI STL。rope是SGI STL提供的一個特有容器﹐專門用來對付超大規模字符串(string是細弦﹐而rope是粗繩子﹐可以想見rope的能力有多強)。

下面這個程序有點暴殮天物﹐不過也可以做一個小試驗了﹕

//issgistl.cpp
#include <iostream>
#include <rope>

using namespace std;

int main()
{
    // crope就是容納char類型字符的rope容器
    crope bigstr1("It took me about one hour ");
    crope bigstr2("to plug the STLport into Borland C++!");
    crope story = bigstr1 + bigstr2;
    cout << story << endl;
    return 0;
}
//~issgistl.cpp

編譯 bcc32 issgistl.cpp

咦﹐怪哉﹐linker報告說找不到stlport_bcc_static.lib﹐到C:\STL4BC\LIB看個究竟﹐確實並沒有這個文件﹐倒是有一個stlport_bcb55_static.lib。筆者發現這是STLport的一個小問題﹐需要將庫文件的名字做一點改動

copy stlport_bcb55_static.lib stlport_bcc_static.lib

這做法比較穩妥﹐原來的stlport_bcb55_static.lib也保留下來。以其他選項進行編譯時﹐還可能會遇到類似的問題﹐只要照葫蘆畫瓢該名字就沒問題了。

現在再編譯﹐應該沒問題了。可能有一些warning﹐沒有關係。只要能運行﹐就說明rope容器起作用了﹐也就是說你的SGI STL開始工作了。

Microsoft Visual C++ 6.0:

Microsoft Visual C++ 6.0是當今Windows下C++編譯器主流中的主流﹐但是對於ISO C++的支持並不盡如人意。其所配送的STL性能也比較差。不過既然是主流﹐STLport自然不敢怠慢﹐下面介紹VC中的STLport配置方法。

以下描述中﹐假定你使用的Windows裝在C:\Windows目錄。VC裝在 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98﹔而STLport原包置于C:\STL4VC。

C:\STL4VC中應該有以下內容﹕

<目錄> doc
<目錄> lib
<目錄> src
<目錄> stlport
<目錄> test
文件 ChangLog
文件 Install
文件 Readme
文件 Todo

同時確保C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\bin在你的Path環境變量中。

下面一步步來﹕

0. 本次配置任務均在DOS命令狀態下完成﹐請先從“開始”-->“附件”菜單中選中MS-DOS方式﹐打開一個DOS窗口。

1. 到C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98中﹐利用你順手的文本編輯器修改兩個文件vcvars32.bat﹐其中有兩行

set INCLUDE=%MSVCDir%\ATL\INCLUDE;%MSVCDir%\INCLUDE;%MSVCDir%\MFC\INCLUDE;%INCLUDE%
set LIB=%MSVCDir%\LIB;%MSVCDir%\MFC\LIB;%LIB%

改成﹕

set INCLUDE=C:\STL4VC\stlport;%MSVCDir%\ATL\INCLUDE;%MSVCDir%\INCLUDE;\
%MSVCDir%\MFC\INCLUDE;%INCLUDE%
set LIB=C:\STL4VC\lib;%MSVCDir%\LIB;%MSVCDir%\MFC\LIB;%LIB%

上面為了方面閱讀用 "\" 符號將過長的一行折成兩行﹐實際文件中還是一行。

修改完畢後保存﹐然後執行命令vcvars32。一切順利的話應該給出一行結果﹕

Setting environment for using Microsoft Visual C++ tools.

如果你預設的DOS環境空間不足﹐這個BAT文件執行中可能導致環境空間overflow﹐此時應該在DOS窗口的“屬性”對話框中找到“內存”頁﹐修改“初始環境”ComboBox﹐改為一個較大的值﹐如1280或2048。然後再次開一個DOS窗口﹐運行vcvars32.bat。

2. 進入到C:\STL4VC\SRC目錄中。

3. 執行命令copy vc6.mak Makefile

4. 執行命令make clean all

如果說BCB編譯STLport的時間很長﹐那麼VC編譯STLport的過程就更加漫長。屏幕反反復復地顯示似乎是同樣的內容﹐請務必保持耐心﹐這實際上是在以不同編譯開關建立不同性質的目標庫。

5. 經過一段漫長的編譯之後﹐ 終於結束了。現在你再執行命令

make install

這次需要的時間不那麼長﹐但也要有點耐心。

6. OK﹐大功告成。下面一步應該是檢驗一下事不是真的用上了SGI STL。跟上面BCB的過程差不多﹐找一個使用了SGI STL特性的程序﹐比如使用rope, slist, hash_set, hash_map等容器的程序來編譯。注意﹐編譯時務必使用下面的格式﹕

cl /GX /MT program.cpp

SGI STL中大量使用try..throw..catch﹐VC缺省情況下不支持此語法﹐/GX是要求VC++ Compiler打開對異常處理語法的支持。/MT則是要求VC的linker本程序obj文件與libcmt.lib連接在一起﹐因為SGI STL是thread-safe的﹐必須以multi-thread形式運行。

若要在圖形界面中使用SGI STL﹐可在VC中調整Project-->Setting(Alt+F7), 設置編譯選項﹐注意使用/MT和/GX﹐並且引入選項/Ic:\stl4vc\stlport及/libpath:c:\stl4vc\lib。

整個過程在筆者的老式Pentium 150機器上運行了超過3小時﹐讀者的機器想必快得多﹐但也必然會花去出乎你意料的時間。全部完成後﹐C:\STL4VC這個目錄的體積也由原來的區區4.4M膨脹到可怕的333M﹐當然這其中有300M是編譯過程中產生的.obj文件﹐如果你確信自己的STLport工作正常的話﹐可以刪掉它們﹐省出硬盤空間。不過這樣一來﹐下次若再編譯﹐就只好再等很長時間。

另外﹐據筆者勘察﹐STLport 4.0所使用的SGI STL並非最新問世的SGI STL3.3版本﹐不知道把SGI STL3.3的代碼導入STLport會有何效果﹐有興趣的讀者不妨一試。

大致情形就是這樣﹐現在﹐套用STLport自帶文件的結束語﹕

Have fun!

孟岩
2001-3-11