libnest2d 库的主头文件，定义了一个用于 二维不规则形状自动排样（Nesting） 的C++接口。以下是详细解析：

1. 头文件结构

(1) 防止重复包含

#ifndef LIBNEST2D_HPP
#define LIBNEST2D_HPP
// ...
#endif // LIBNEST2D_HPP

确保头文件只被编译一次。

(2) 依赖引入

#include <boost/mpl/assert.hpp>
#include <boost/type_traits.hpp>
#include "../libnest2d/backends/clipper/geometries.hpp"
#include <libnest2d/optimizers/nlopt/subplex.hpp>
#include <libnest2d/nester.hpp>
// ... 其他策略头文件

Boost：用于元编程和类型检查（如 is_integral）。
Clipper后端：默认几何处理库（多边形布尔运算）。
优化器：NLopt库的子模块（遗传算法、Subplex局部优化）。
核心模块：排样算法（nester.hpp）、放置策略（如 bottomleftplacer）、选择策略（如 firstfit）。

2. 核心类型定义

(1) 几何类型

using Point = PointImpl;           // 点类型
using Coord = TCoord<PointImpl>;   // 坐标类型（如int/double）
using Box = _Box<PointImpl>;       // 矩形框
using Item = _Item<PolygonImpl>;   // 待排样的多边形项
using Rectangle = _Rectangle<PolygonImpl>; // 矩形项

基于模板的几何抽象，支持不同后端（如Clipper）。

(2) 策略类型

using NfpPlacer = placers::_NofitPolyPlacer<PolygonImpl, Box>; // 基于NFP的放置
using BottomLeftPlacer = placers::_BottomLeftPlacer<PolygonImpl>; // 左下角放置
using FirstFitSelection = selections::_FirstFitSelection<PolygonImpl>; // 首次适应选择

Placer：决定如何放置形状（如靠左、靠下或基于NFP）。
Selector：决定选择哪些形状优先排样。

3. 静态库支持（`LIBNEST2D_STATIC`）

#ifdef LIBNEST2D_STATIC
extern template class _Nester<NfpPlacer, FirstFitSelection>;
// ... 显式实例化声明
#endif

显式实例化模板以减少编译时间（静态库场景）。

4. 配置与控制结构

(1) 排样配置 `NestConfig`

template<class Placer = NfpPlacer, class Selector = FirstFitSelection>
struct NestConfig {typename Placer::Config placer_config;  // 放置策略配置typename Selector::Config selector_config; // 选择策略配置
};

允许用户自定义策略参数（如遗传算法的种群大小）。

(2) 排样控制 `NestControl`

struct NestControl {ProgressFunction progressfn;  // 进度回调StopCondition stopcond;       // 终止条件
};

实时监控排样进度（如GUI更新）。
支持提前终止（如超时或用户中断）。

5. 核心排样函数 `nest()`

(1) 迭代器版本

template<class Placer, class Selector, class Iterator>
std::size_t nest(Iterator from, Iterator to, const typename Placer::BinType& bin, ...);

输入：形状迭代器范围、容器边界、最小间距、配置。
输出：使用的容器数量（Bin数量）。

(2) 容器版本

template<class Placer, class Selector, class Container>
std::size_t nest(Container&& cont, const typename Placer::BinType& bin, ...);

包装迭代器版本，直接接受容器（如 std::vector<Item>）。

(3) 单位转换工具

template<class T = double>
enable_if_t<std::is_arithmetic<T>::value, TCoord<PointImpl>> mm(T val = T(1));

将毫米值转换为内部坐标单位（如 mm(10.5)）。

6. 设计亮点

(1) 策略模式

Placer 和 Selector 可自由组合（如 NfpPlacer + DJDHeuristic）。
用户可通过 NestConfig 调整策略参数。

(2) 泛型编程

基于模板的几何类型（PolygonImpl）和算法，支持不同后端。
使用SFINAE（如 enable_if_t）约束模板类型。

(3) 性能控制

支持显式模板实例化（静态库优化）。
进度回调与终止条件实现异步控制。

7. 使用示例

std::vector<libnest2d::Item> items = { /* 初始化多边形... */ };
libnest2d::Box bin(100, 100); // 100x100的容器// 基本排样（默认NfpPlacer + FirstFit）
auto bin_count = libnest2d::nest(items.begin(), items.end(), bin);// 自定义配置（遗传算法优化）
libnest2d::NestConfig<libnest2d::NfpPlacer, libnest2d::DJDHeuristic> cfg;
cfg.placer_config.optimizer = libnest2d::opt::GeneticOptimizer{};
bin_count = libnest2d::nest(items, bin, 0, cfg);