分类: C/C++
2011-10-11 13:13:04
1、系统和网络编程库:ACE
除了ACE之外,还有很多系统和网络编程方面的程序库。比如在线程库方面,还有ZThread、boost::thread,如果放大到C/C++领域, 还有APR,还有CII。在文件和目录操作方面,boost也有相应的组件,而在网络编程方面有socket++,还有boost::asio,未来的 C++0X中几乎肯定有一个网络编程和一个线程库。然而目前看来,ACE仍然是进行系统和高性能网络编程的首选,其地位在一段时间内不会被撼动。它不但是 一个实用的程序库、框架集,还是一个典范的设计模式应用范例,非常值得学习。
2、GUI库:Qt
传统上Qt被认为是可移植的GUI库,但实际上Qt现在已经是一个比较完整的可移植应用程序框架了,其中包含了大量的工具,比如正则表达式、Web和 Socket类、2D和3D图形、XML解析、SQL类等,甚至还包括了一个完整的容器类库,不过其王牌还是GUI。在目前的跨平台GUI框架中,Qt成 熟度最高,已经被一些大公司应用在关键产品中。由于Trolltech对Qt采用的dual license模式,该产品既可以从开源社区获得支持,又能够赚取足够的商业利润,因此其前景也令人比较有信心。
Qt的主要技术特色是其元对象模型。Qt实际上使用的并不是标准的C++,而是标准C++的一个扩展。它通过元对象模型扩展,实现了著名的signal/slot机制,而这一机制也成为Qt的最大特色和优势。
与Qt类似的可移植GUI框架还有wxWidget、FOX等。
3、分布式对象中间件:ICE
ICE是分布式对象中间件领域里的后起之秀,可以大致地将其视为“改进版”的CORBA。目前应用在一些大型项目当中,其中包括波音公司主持的下一代陆军作战系统。
ICE的一个特别价值是其代码的范例意义。由于ICE的出现较晚,开发者比较系统地应用了新的C++编程风格,所以成为了研读C++代码的良好目标。
4、正则表达式:boost::regex
正则表达式是编程工作中最强有力的工具之一。C++的正则表达式支持一直以来是一个软肋。大约在2001年左右,boost中出现了regex库,初步解 决了这个问题。但是最初的regex无论在效率上还是可靠性方面都有一些问题,后来经过一次大规模的翻修之后,达到了比较完善的程度。
其他可以选择的替代品还有C语言的pcre库,Qt中的QRegExp类等。
5、矩阵计算:MTL
自1995年以来,C++在科学计算领域当中取得了巨大的突破。这主要归功于template技术的高级应用,使得C++在科学计算的性能方面取得了巨大 的进步,一大批优秀的C++科学计算库涌现出来。比如Blitz++、POOMA、MTL、Boost::uBLAS。而这其中,MTL就功能丰富程度、 性能、开发支持和成熟程度来讲,是比较突出的一个,因此可以优先考虑。值得一提的是,2002年,MTL与后来被Intel收购的KAI C++配合,曾经在性能评测中击败了FORTRAN。
6、XML、TinyXml
C++的XML相关库不少,但是大部分其实都是C库,使用起来自然不那么轻便。其中基于DOM的有TinyXml,基于SAX的当然是Xerces。前者小巧快捷,便于使用,适合做数据交换。后者则是全功能的XML解析器。
7、内存管理:boost::smart_ptr,Hans-Boehm GC
C/C++的内存管理是一个永恒的话题。一般来说,C++的开发者倾向于自己管理内存。然而,出乎很多C++开发者意料的是,近期C++的一些领袖人物已 经公开宣称,如果不配备自动内存管理机制,用C++编写安全可靠的大型程序是非常困难的。而Bjarne Stroustrup也曾对中国开发者建议,如果没有特别的理由,应该在大型项目中使用自动内存管理工具。因此,今天的C++开发者应当积极地学习和应用 自动内存管理设施。
说到自动内存管理,比较轻量级的做法是boost::smart_ptr,而激进的做法是引入完整的GC机制。目前开源而又比较可靠的GC中,Hans- Boehm GC无疑是最受信赖的。作为一个保守的GC,Hans-Boehm GC在性能和功能方面都算是卓越。特别是,使用这个GC,你仍然可以delete、free来自己管理内存,对于我们编程习惯的冲击比较小。
8、配置管理:Lua
随着软件系统越来越复杂,对软件的可配置型提出了越来越高的要求。传统上只要通过命令行参数来配置的系统,现在可能需要越来越多的方式和机制。目前越来越 受欢迎、并且得到越来越多证实的做法,是将Lua嵌入到C/C++程序中,而用Lua程序作为配置脚本。这种做法的优势是,Lua语言强大灵活,可以适应 复杂的配置要求。同时,Lua便于嵌入C/C++程序,而且编译执行速度非常快,可以说是目前解决C/C++程序配置管理问题的一个出色方案。
9、密码及安全:OpenSSL
安全是今天进行C/C++编程无法回避和必须重视的问题。然而编写安全的应用程序,特别是跟网络相关的C/C++应用程序,是一件十分困难的事情。可以 说,整个业界目前在这个进程上仍然处于“初级阶段”。特别是涉及到大量的安全、密码学相关的算法、规范,如果让开发者自己摸索,其工作量和难度达到了不现 实的程度。因此必须借助可靠的相关程序库才有可能提高程序的安全性。在这方面,OpenSSL是目前最好的选择,其内容之全面可靠,已经成为业界标杆。然 而,由于安全编程固有的复杂性,即使使用penSSL,开发工作仍然是非常繁琐的。因此我们也希望能够尽快看到更简单、更易用的C/C++安全程序库。
在如下的库支持下,开发的系统可以很方便移植到当前大部分平台上运行而无需改动,只需在对应的平台下 用你喜欢的编译器重新编译即可。
经典的C++库:
STLport-------SGI STL库的跨平台可移植版本,在以前有些编译器离符合标准比较远的情况下 那时还是有用的,当然目前vc71已经比较接近标准了,故目前不怎么用它了。
Boost---------准标准库, 功能强大 涉及能想的到的大部分非特别领域的算法,有一个大的C++社区支持。
WxWindows-----功能强大的跨平台GUI库 ,它的功能和结构都类似 MFC,故原则上可以通过WxWindows把现有MFC程序移植到非Win平台下。
Blitz---------高效率的数值计算函数库 ,你可以订制补充你需要的算法。
Log4cpp-------日志处理 ,功能类似java中的log4j。
ACE-----------自适应通讯环境, 重量级的通讯环境库。
Crypto++ -----加/解密算法库, 非常专业的C++ 密码学函式库。
CppUnit --- 一个c++的单元测试框架 类似 java 的JUnit。
Loki ------- 一个实验性质的库,尝试把类似设计模式这样思想层面的东西通过库来提供,他是C++的一个模板库,系C++"贵族", 它把C++模板的功能发挥到了极致。
学术性的C++库:
FC++ --------The Functional C++ Library ,用库来扩充语言的一个代表作 ,模板库。
CGAL ------- Computational Geometry Algorithms Library计算几何方面的大部分重要的解决方案和方法以C++库的形式提供给工业和学术界的用户。
其它目前我感觉还不是很爽的C++库:
Doxygen ----注释文档生成工具 ,可恨的是我找不到 windows版本。
QT ----------大名顶顶的一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架(GUI库)可气的是他的 Windows版 是商业发布的要付费。
xml4c--------IBM开发的XML Parser,系超重量级的, 适用大型应用中, 其DLL有 12M,恐怖吧。
Xerces c++ --Apache的XML项目, 但 只支持少数的字符编码,如ASCII,UTF-8,UTF-16等,不能处理包含中文字符的XML文档。
XMLBooster ----- 也是一种 XML的 解析工具。
Fox -------又一种开放源代码(C++)的GUI库,功能不是很强。
C++开发环境(Win平台下除了 Visual C++ 和 Borland C++以外的):
Cygwin --------Windows下的一个Unix仿真环境。
MinGW --------GCC的一个Windows移植版本。
Dev C++ -------- 一个C/C++ 的集成开发环境,在Windows上的C++编译器一直和标准有着一段距离的时候,GCC就是一个让Windows下开发者流口水的编译器。
Eclipse-CDT ----IMB 开发的一个集成开发环境,一般用来作为Java 开发环境,但由于Eclipse 是通过插件体系来扩展功能,这里我们 安装 CDT插件后,就可以用来作为C++ 的集成开发环境。
经典的C++库在VC++.net中应用的配置
以下以 vc71环境 为例,其他环境 见各软件包的说明文档。
1. STLport (SGI STL库的跨平台可移植版本。)
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vc71环境中编译安装
版本:STLport-4.6.2.tar.gz
copy vc71.mak makefile
nmake clean all
头文件在 %STLport_root%/include\stlport
库文件在 %STLport_root%/lib
头文件添加方法如:
#include 需要链接lib库
2 WxWindows (跨平台的GUI库)
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因为其类层次极像MFC,所以有文章介绍从MFC到WxWindows的代码移植以实现跨平台的功能。通过多年的开发也是一个日趋完善的GUI库,支持同样不弱于前面两个库。并且是完全开放源代码的。新近的C++ Builder X的GUI设计器就是基于这个库的。
vc71环境中编译安装
版本:wxMSW-2.6.0-Setup.exe
copy makefile.vc makefile
通过 配置 config.vc 的 SHARED = 0 和 BUILD = debug
确定 nmake clean all 的四种编译结果:
include头文件: include\wx
Lib库文件: lib\vc_dll 和 lib\vc_lib
DLL: lib\vc_dll
头文件在 %wxWidgets_root%/include\wx
库文件在 %wxWidgets_root%/lib\vc_dll 和 %wxWidgets_root%/lib\vc_lib
头文件添加方法如:
#include 需要链接lib库
3 boost (“准”标准库)
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Boost库是一个经过千锤百炼、可移植、提供源代码的C++库,作为标准库的后备,是 C++标准化进程的发动机之一。 Boost库由C++标准委员会库工作组成员发起,在C++社区中影响甚大,其成员已近2000人。 Boost库为我们带来了最新、最酷、最实用的技术,是不折不扣的“准”标准库。
vc71环境中编译安装
版本:boost_1_32_0.exe
首先进入 tools\build\jam_src 运行 build.bat 得到一个工具: bjam.exe
将其复制到 boost_root 目录下
执行 bjam "-sTOOLS=vc-7_1" stage 开始编译 (bjam "-sTOOLS=vc-7_1" install)
头文件在 %boost_root%/boost
库文件在 %boost_root%/stage\lib
头文件添加方法如:
#include 有时要链接lib库
Boost中比较有名气的有这么几个库:
Regex正则表达式库
Spirit
LL parser framework,用C++代码直接表达EBNF
Graph图组件和算法
Lambda在调用的地方定义短小匿名的函数对象,很实用的functional功能
concept check检查泛型编程中的concept
Mpl用模板实现的元编程框架
Thread可移植的C++多线程库
Python把C++类和函数映射到Python之中
Pool内存池管理
smart_ptr5个智能指针,学习智能指针必读,一份不错的参考是来自CUJ的文章:Smart Pointers in Boost,哦,这篇文章可以查到,CUJ是提供在线浏览的。
Boost总体来说是实用价值很高,质量很高的库。并且由于其对跨平台的强调,对标准 C++的强调,是编写平台无关,现代C++的开发者必备的工具。但是Boost中也有很多是实验性质的东西,在实际的开发中实用需要谨慎。并且很多 Boost中的库功能堪称对语言功能的扩展,其构造用尽精巧的手法,不要贸然的花费时间研读。Boost另外一面,比如Graph这样的库则是具有工业强 度,结构良好,非常值得研读的精品代码,并且也可以放心的在产品代码中多多利用。
4 blitz (高效率的数值计算函数库)
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Blitz++ 是一个高效率的数值计算函数库,它的设计目的是希望建立一套既具像C++ 一样方便,同时又比Fortran速度更快的数值计算环境。通常,用C++所写出的数值程序,比 Fortran慢20%左右,因此Blitz++正是要改掉这个缺点。方法是利用C++的template技术,程序执行甚至可以比Fortran更快。
Blitz++目前仍在发展中,对于常见的SVD,FFTs,QMRES等常见的线性代数方法并不提供,不过使用者可以很容易地利用Blitz++所提供的函数来构建。
vc71环境中编译安装
版本:blitz-0.8.tar.gz
将 blitz-0.8/Blitz-VS.NET.zip 解压到当前目录下
打开 Blitz-Library.sln 编译即可
头文件在 %blitz_root%/blitz
%blitz_root%/random
库文件在 %blitz_root%/lib (静态库)
头文件添加方法如:
#include 有时要链接lib库
#include 不需要lib库
5 log4cpp (日志处理)
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-------http://log4cpp.hora-obscura.de/index.php/Main_Page
Log4cpp 是 Log4J 的 C++ 移植版本,开放源代码并且完全免费。与 Log4J 能够跨平台一样,Log4cpp也致力于写出跨平台的 C++ 程序。Log4cpp 主要是用于 C++ 程序中写 log 文件,与此同时,Log4cpp 中有很多有用的类库,对于写跨平台 C++ 程序的人来说,可以直接拿来用,或者作为自己写跨平台类的参考。
Log4cpp 中的跨平台类库有明显的 Java 痕迹,比如 Class、Object 、Loader、Locale 等类。 Log4cpp
中的类都可以根据类名 new 出一个 instance,其实现的方式和 MFC 如出一辙:通过 C++ 强大的宏来实现。
Log4cpp 中的跨平台类库主要有:
信号类:Condition(broadcast,signal,wait),CriticalSection (lock,unlock),WaitAccess,
Event(set,reset,wait),Mutex(lock,unlock), Semaphore(wait,tryWait,post)
网络类:InetAddress,Socket,ServerSocket,DatagramSocket,SocketInputStream,
SocketOutputStream
日期类:DateFormat,DateTimeDateFormat,System(currentTimeMillis)
文件类:FileWatchdog(doOnChange)
内存操作类:基于引用计数机制的智能指针 ObjectPtrT
字符串操作类:StrictMath,StringHelper(toUpperCase,toLowerCase,trim,equalsIgnoreCase,endsWith,format),StringTokenizer
线程类:Thread(start,run,join)
使用以上的类不用考虑 thread handle, event handle, socket handle 之类的 handle 问题,所有这些文
件已经被封装了。很好用,对不对?不足之处在于没有 GUI 类。ANSI C++ 中对于目录等文件系统的处理功能较弱,这里面也没有目录处理类。另外 Socket 的 read(void * buf, size_t len) 不能设置 timeout,并且如果读取数据个数小于 len 那么 read 函数将一直堵塞,不太好用,很可惜。实际的使用上面,可以考虑做一个 Socket 子类,重写 read() 函数。
vc71环境中编译安装
版本:log4cpp-0.3.5rc1.tar.gz
打开 msvc6 编译即可
头文件在 %log4cpp_root%/include\log4cpp
库文件在 %log4cpp_root%/lib
头文件添加方法如:
#include 需要链接lib库
6 Crypto++ 加/解密算法库
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提供处理密码,消息验证,单向hash,公匙加密系统等功能的免费库。
Crypto++ 是一个非常专业的C++ 密码学函式库,几乎在密码学里头常见的演算法都可以在Crypto++
找到实作的函式,如:block 与stream ciphers,hash functions,MACs,random number generators,public key 加密...等方法
vc71环境中编译安装
版本:cryptopp521.zip
直接通过 cryptest.dsw 相关的库
头文件在 %cryptopp_root%
库文件在 %cryptopp_root%/lib
头文件添加方法如:
#include <*.h> 需要链接lib库
7 ACE
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C+ +库的代表,超重量级的网络通信开发框架。ACE自适配通信环境(Adaptive Communication Environment)是可以自由使用、开放源代码的面向对象框架,在其中实现了许多用于并发通信软件的核心模式。ACE提供了一组丰富的可复用C++ 包装外观(Wrapper Facade)和框架组件,可跨越多种平台完成通用的通信软件任务,其中包括:
事件多路分离和事件处理器分派、信号处理、服务初始化、进程间通信、共享内存管理、消息路由、分布式服务动态(重)配置、并发执行和同步,等等。
8. CppUnit
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一个c++的单元测试框架,可以通过派生测试类的方式,定制具体的测试方案。xUnit家族的一员,从JUnit移植而来,JUnit是Java语言的单元测试框架。
vc71环境中编译安装
版本:cppunit-1.10.2.tar.gz
直接通过 CppUnitLibraries.dsw 编译相关的库
头文件在 %cppunit_root%/cppunit
库文件在 %cppunit_root%/lib
头文件添加方法如:
#include 需要链接lib库
9 Loki
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其实可和Boost一起介绍它,一个实验性质的库。作者在loki中把C++模板的功能发挥到了极致。并且尝试把类似设计模式这样思想层面的东西通过库来提供。同时还提供了智能指针这样比较实用的功能。
该库系模板库,库本身无需编译,在你的工程文件中 引用头文件就可以使用,如果 你直接或间接使用了small object,那你需要在你的工程文件加上SmallObj.cpp;如果 你直接或间接使用了Singletons,那你需要在你的工程文件 加上 Singleton.cpp
学术性的C++库的详细介绍:
1 FC++: The Functional C++ Library
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这个库提供了一些函数式语言中才有的要素。属于用库来扩充语言的一个代表作。如果想要在OOP之外寻找另一分的乐趣,可以去看看函数式程序设计的世界。大师Peter Norvig在 “Teach Yourself Programming in
Ten Years”一文中就将函数式语言列为至少应当学习的6类编程语言之一。
当前版本:FC++.1.5.zip
模板库,在实际工程中 ,加上要用的头文件 就可以编译。
2 CGAL
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Computational Geometry Algorithms Library的目的是把在计算几何方面的大部分重要的解决方案和方
法以C++库的形式提供给工业和学术界的用户。
当前版本:CGAL-3.1.zip
这是一个已编译的版本,当然也包括完整的源码
头文件在 %CGAL_root%/include/CGAL
库文件在 %CGAL_root%/lib/msvc7
头文件添加方法如:
#include 需要链接lib库
其它目前我感觉还不是很爽的C++库的详细介绍:
1 Doxygen
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注释文档生成工具,较之Doc++功能更为齐全,可以生成包括HTML、PDF、RTF在内的多种格式的文档,并有GUI界面,除了支持c/c++语言外,还支持IDL、java、PHP、c#等。
2、 QT(windows版要付钱)
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Qt是Trolltech公司的一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架。它提供给 应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全面向对象的很容易扩展,并且允许真正地组件编程。自从1996年早些时候,Qt进入商 业领域,它已经成为全世界范围内数千种成功的应用程序的基础。Qt也是流行的Linux桌面环境KDE 的基础,同时它还支持Windows、Macintosh、Unix/X11等多种平台。
3、Fox
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开放源代码的GUI库。作者从自己亲身的开发经验中得出了一个理想的GUI库应该是什么样子的感受
出发,从而开始了对这个库的开发。有兴趣的可以尝试一下。
4 xml4c
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IBM的XML Parser,用c++语言写就,功能超级强大。号称支持多达100种字符编码,能够支持中文,适合于大规模的xml应用。若只是很小范围的应用,则非最佳选择,毕竟,你需要“背负”约12M左右的dll的沉重负担。
5 Xerces c++
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Apache的XML项目,同样是c++ 实现,来源于IBM的xml4c,因此编程接口也是和xml4c一致的。但是目前只支持少数的字符编码,如ASCII,UTF-8,UTF-16等,不能处理包含中文字符的XML文档。
Xerces-C++ 是一个非常健壮的XML解析器,它提供了验证,以及SAX和DOM API。XML验证在文档类型定义(Document Type Definition,DTD)方面有很好的支持,并且在2001年12月增加了支持W3C XML Schema的基本完整的开放标准。
6 XMLBooster
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这个库通过产生特制的parser的办法极大的提高了XML解析的速度,并且能够产生相应的GUI程序来修改这个parser。在DOM和SAX两大主流XML解析办法之外提供了另外一个可行的解决方案。
C++开发环境(Win平台下除了 Visual C++ 和 Borland C++以外的):
1. Cygwin (Windows下的一个Unix仿真环境)
这个Cygwin的一部分是GCC的另外一个Windows移植版本,Cygwin是Windows下的一个Unix仿真环境。严格的说是模拟GNU的环境,这也就是"Gnu's Not Unix"要表达的意思。
至Cygwin的網站下載安裝程式setup.exe,可直接點選執行或先行下載至個人電腦後再執行。目前我已经下载到本地了,直接安装即可。
2. MinGW (GCC的一个Windows移植版本)
1) 直接访问的,点击 Files,然后下载以下文件:MinGW-3.1.0-1.exe, mingw32-make-3.80.0-3.exe。
安装MinGW 到 C:/MinGW 目录下,然后安装 mingw32-make 到 C:/MinGW 下,通过浏览器
到 C:/MinGW/bin 下,将 mingw32-make.exe 改名或者另外复制为 make.exe。
(以上的设置已经足够。不过为了求新,我是同时下载了 gcc-core-3.4.2-20040916-1.tar.gz,mingw-runtime-3.5.tar.gz 和 w32api-3.1.tar.gz,将它们直接解压到 C:/MinGW 下更新旧的文件。不过这对这篇文章本身没有任何影响。新旧两种配置我都测试过。)
安装次序:
MinGW-3.1.0-1.exe
mingw32-make-3.80.0-3.exe
gcc-core-3.4.2-20040916-1.tar.gz
mingw-runtime-3.5.tar.gz
w32api-3.1.tar.gz
gdb-5.2.1-1.exe
mingw-utils-0.3.tar.gz
binutils-2.15.91-20040904-1.tar.gz
3)准备MinGW 用户开发的命令行环境(一个批处理)
如: mingw.bat
@rem --------------------------------------
@SET MINGW_ROOT=D:\Mingw
@rem
@echo Setting environment for using Mingw.
@rem
@set PATH=%MINGW_ROOT%\BIN;%PATH%
@set INCLUDE=%MINGW_ROOT%\INCLUDE;%MINGW_ROOT%\INCLUDE\c++\3.2.3;%MINGW_ROOT%\include\c++\3.2.3\mingw32;%MINGW_ROOT%\include\c++\3.2.3\backward;%INCLUDE%
@set LIB=MINGW_ROOT\LIB;%LIB%
@rem ----------------------------------------
3. Dev C++ (一个C/C++ 的集成开发环境)
GCC是一个很好的编译器。在Windows上的C++编译器一直和标准有着一段距离的 时候,GCC就是一个让Windows下开发者流口水的编译器。Dev-C++就是能够让GCC跑在Windows下的工具,作为集成开发环境,还提供了 同专业IDE相媲美的语法高亮,代码提示,调试等功能。由于使用Delphi开发,占用内存少,速度很快,比较适合轻量级的学习和使用。
可以使用 MinGW-GCC 作为它的编译器
4 Eclipse-CDT
游戏开发
Audio/Video 3D C++ Programming Library
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AV3D是一个跨平台,高性能的C++库。主要的特性是提供3D图形,声效支持(SB,以及S3M),控制接口(键盘,鼠标和遥感),XMS。
KlayGE
------http://home.g365.net/enginedev/
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国内游戏开发高手自己用C++开发的一个开放源代码、跨平台的游戏引擎。KlayGE是一个开放源代码、跨平台的游戏引擎,并使用Python作脚本语言。KlayGE在LGPL协议下发行。感谢龚敏敏先生为中国游戏开发事业所做出的贡献。
OGRE
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OGRE(面向对象的图形渲染引擎)是用C++开发的,使用灵活的面向对象3D引擎。它 的目的是让开发者能更方便和直接地开发基于3D硬件设备的应用程序或游戏。引擎中的类库对更底层的系统库(如:Direct3D和OpenGL)的全部使 用细节进行了抽象,并提供了基于现实世界对象的接口和其它类。