C++你所不知道的命名空间

小灰灰 2023-06-30 15:55 4阅读 0赞

我们每天都在用`using namespace std;`但你对命名空间了解多少？

# 这是个啥？ #

命名空间是一种机制，用来把单个标识符下存在大量有逻辑联系的程序实体组合到一起，并以此标识符作为此组群的名字。  
换一种说法，就是一个集合，其关键字就是命名空间的名字

using namespace name
    { 
    	/* code */
    } ;// namespace name

### 相关的几个概念（这三个作用域逐次减小） ###

*  声明域（declaration region）：声明标识符的区域
 *  潜在作用域（potential scope）：从声明点开始，到声明域末尾的区域。（因为C++是先声明后使用的原则，所以声明点之前的声明域中，标识符是不能用的）
 *  作用域（scope）：即标识符对程序可见的范围，即真正在使用的范围  
    *CAUTION*：MS的MFC（微软基础类库）中没有使用命名空间，但.NET有很多使用

# 定义命名空间 #

命名空间可以定义有名的和无名的（就像你定义一个struct结构体一样）  
结合一个小例子：

namespace Outer
    { 
    	int i;										// 命名空间Outer的成员i的内部定义
    
    	namespace Inner								// 子命名空间Inner的内部定义
    	{ 
    		void Fun1() {  i++; }					// i为 Outer::i
    		int i;
    		void Fun2() {  i++; }					// Inner::i
    		void Fun3();
    		} // namespace Inner
    		void Fun1();
    		// namespace Inner2; // 错误，不能 声明 （而非定义）子命名空间
    } // namespace Outer
    
    void Outer::Fun1()
    { 
    	i--;
    }
    
    void Outer::Inner::Fun3()
    { 
    	i--;
    }

*  不能在命名空间的定义中声明（另一个嵌套的）子命名空间，只能定义子命名空间
 *  命名空间必须定义在头文件中，所以记得新建一个 .h 文件哦
 *  命名空间是开放的，这也就意味着可以随时将新的成员名称加入到已有的命名空间中去，但规则嘛，就是不能直接使用`命名空间名::成员名`的形式，而必须先在命名空间的定义中声明，方法是多次声明和定义同一命名空间，每次添加新成员
 *  还可以组合现有的命名空间（使用using）  
    For example:

namespace sample
    { 
    	int i;
    	void Fun1();
    }												// 现在有成员i, Fun1()
    namespace sample								// 重新定义命名空间sample
    { 
    	int j;
    	void Fun2()
    }												// 现在有成员i, Fun1(), j, Fun2()
    namespace sample1
    { 
    	using namespace sample;
    	void Fun3();
    }												// 组合命名空间

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# 使用它！ #

*  使用作用域运算符“: :“ （就像你对类成员所做的那样）
 *  使用using指令
    
     *  标准C++库（不包括标准C库）中所包含的所有内容（包括常量，变量，结构，类和函数, etc.）都被定义在命名空间std（standard标准）中了，但预编译（`#include`） 部分应包含不带.h的标准头文件（例如`#include <iostream>`）然后再`using namespace std;`
     *  using自定义的命名空间：  
        `using namespace 命名空间名[ ::子命名空间名1…… ]`  
        当只有一个字空间时，可以略去不写 \[ \]  
        如`using namespace Outer::Inner;`
     *  要写子命名空间而不是只写（也不用/不能额外写）基命名空间，不然很有可能引起名称冲突
     *  剩下的就像使用类一样
 *  使用using声明
    
     *  `using 命名空间名::[子命名空间名::子子……]成员名;`
     *  用处相当于对于单独一个成员免去每一次都写作用域运算符的麻烦，但该命名空间下的其他成员依然要依靠作用域运算符来定位
 *  using指令和using声明的比较
    
     *  using指令使用后，可以一劳永逸，它对整个命名空间所有成员都有效；但using声明却必须对不同成员分别声明
     *  但一般来说，using声明会更加安全。因为using声明只会导入指定的名称，如果改名称与局部名称冲突，编译器会报错。而using指令导入的，包括那些根本用不到的名称，且如果其中有 名称与局部名称冲突，编译器不会发出任何警告信息，而是仅仅用局部名称覆盖命名空间中的同名成员
     *  **Conclusion：虽然使用命名空间的方法有多种可供选择，但不能贪图方便而一味使用using指令，那样就背离了设计命名空间的初衷，也失去了命名空间本应有的防止名称冲突的功能**