【BOOST C++ 19 应用库】（6）Boost.Uuid

一、说明

        Boost.Uuid 为 UUID 提供生成器。 UUID 是不依赖于中央协调实例的通用唯一标识符。例如，没有数据库存储所有生成的 UUID，可以检查这些 UUID 是否使用了新的 UUID。

        UUID 由必须唯一标识组件的分布式系统使用。例如，Microsoft 使用 UUID 来识别 COM 世界中的接口。对于为 COM 开发的新接口，可以轻松分配唯一标识符。

        UUID 是 128 位数字。存在多种生成 UUID 的方法。例如，计算机的网络地址可用于生成 UUID。 Boost.Uuid 提供的生成器基于随机数生成器，以避免生成可以追溯到生成它们的计算机的 UUID。

        Boost.Uuid 中的所有类和函数都在命名空间 boost::uuids 中定义。没有主头文件可以访问所有这些文件。

二、Boost.Uuid库示例和代码

        示例 65.1。使用 boost::uuids::random_generator 生成随机 UUID

#include <boost/uuid/uuid.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_generators.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_io.hpp>
#include <iostream>
 
using namespace boost::uuids;
 
int main()
{
  random_generator gen;
  uuid id = gen();
  std::cout << id << '\n';
}

Example 65.1

        示例 65.1 生成一个随机的 UUID。它使用在 boost/uuid/uuid_generators.hpp 中定义的类 boost::uuids::random_generator。此头文件提供对 Boost.Uuid 提供的所有生成器的访问。

        boost::uuids::random_generator 的使用方式类似于 C++11 标准库或 Boost.Random 中的生成器。此类重载 operator() 以生成随机 UUID。

        UUID 的类型是 boost::uuids::uuid。 boost::uuids::uuid 是一个 POD – 普通的旧数据。没有生成器，您无法创建 boost::uuids::uuid 类型的对象。但是，它是一种精确分配 128 位的精简类型。该类在 boost/uuid/uuid.hpp 中定义。

        boost::uuids::uuid 类型的对象可以写入标准输出流。但是，您必须包含 boost/uuid/uuid_io.hpp。此头文件提供重载运算符以将 boost::uuids::uuid 类型的对象写入输出流。

        示例 65.1 显示如下所示的输出：0cb6f61f-be68-5afc-8686-c52e3fc7a50d。使用破折号是显示 UUID 的首选方式。

        示例 65.2。 boost::uuids::uuid 的成员函数

#include <boost/uuid/uuid.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_generators.hpp>
#include <iostream>
 
using namespace boost::uuids;
 
int main()
{
  random_generator gen;
  uuid id = gen();
  std::cout << id.size() << '\n';
  std::cout << std::boolalpha << id.is_nil() << '\n';
  std::cout << id.variant() << '\n';
  std::cout << id.version() << '\n';
}

        boost::uuids::uuid 只提供了几个成员函数，其中一些在示例 65.2 中有介绍。 size() 以字节为单位返回 UUID 的大小。因为 UUID 总是 128 位，所以 size() 总是返回 16。如果 UUID 是 nil UUID，is_nil() 返回 true。零 UUID 是 00000000-0000-0000-0000-000000000000。 variant() 和 version() 指定 UUID 的种类及其生成方式。在示例 65.2 中，variant() 返回 1，这意味着 UUID 符合 RFC 4122。version() 返回 4，这意味着 UUID 是由随机数生成器创建的。

        boost::uuids::uuid 还提供成员函数，如 begin()、end() 和 swap()。

        示例 65.3。来自 Boost.Uuid 的生成器

#include <boost/uuid/uuid.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_generators.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_io.hpp>
#include <iostream>
 
using namespace boost::uuids;
 
int main()
{
  nil_generator nil_gen;
  uuid id = nil_gen();
  std::cout << std::boolalpha << id.is_nil() << '\n';
 
  string_generator string_gen;
  id = string_gen("CF77C981-F61B-7817-10FF-D916FCC3EAA4");
  std::cout << id.variant() << '\n';
 
  name_generator name_gen(id);
  std::cout << name_gen("theboostcpplibraries.com") << '\n';
}

Example 65.3

        示例 65.3 包含更多来自 Boost.Uuid 的生成器。 nil_generator 生成一个 nil UUID。 is_nil() 仅在 UUID 为 nil 时返回 true。

        如果您想使用现有的 UUID，请使用 string_generator。您可以在在线 UUID 生成器工具等网站上生成 UUID。对于示例 65.3 中的 UUID，variant() 返回 0，这意味着 UUID 符合向后兼容的 NCS 标准。 name_generator 用于在命名空间中生成 UUID。

        使用 string_generator 时请注意 UUID 的拼写。您可以传递不带破折号的 UUID，但如果您使用破折号，则它们必须位于正确的位置。忽略大小写（大写或小写）。

        示例 65.4。转换为字符串

#include <boost/uuid/uuid.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_generators.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_io.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
 
using namespace boost::uuids;
 
int main()
{
  random_generator gen;
  uuid id = gen();
 
  std::string s = to_string(id);
  std::cout << s << '\n';
 
  std::cout << boost::lexical_cast<std::string>(id) << '\n';
}

        Boost.Uuid 提供函数 boost::uuids::to_string() 和 boost::uuids::to_wstring() 将 UUID 转换为字符串（参见示例 65.4）。也可以使用 boost::lexical_cast() 进行转换。