C++ 命名空间

C++ 命名空间

命名空间用于解决合作开发时的名字冲突问题。

1、namespace关键字

用于定义命名空间。

//定义命名空间
namespace name{
    //variables, functions, classes
}
//使用命名空间内的成员
name::成员名;

name是命名空间的名字，它里面可以包含变量、函数、类、typedef、#define 等。

::是作用域运算符，在C++中用来指明要使用的命名空间。

• 只能在全局范围内定义，不能在函数内部定义。

• 命名空间可嵌套定义（一个namespace嵌套一个namespace，使用时连续使用作用域解析符 :: ）

• 如果include了using了某个命名空间的其他文件到当前文件，则using的效果会被传播到当前文件。

• 如果将一个命名空间拆分到多个文件中来写，则如下：

  // name.h
  namespace A{
      extern int x;
      void func();
  }
  // name.cpp
  namespace A{
      int x = 2;
      void func(){std::cout<<"haha";}
  }

• 命名空间是开放的，即可以随时把新的成员加入已有的命名空间中

  namespace A{
  	int a = 10;
      namespace B{
          int b = 11;
      }
  }
  namespace A{//往A中加入一个func
  	void func(){
  		cout << "hello namespace!" << endl;
  	}
  }
  void test(){
  	cout << "A::a : " << A::a << endl;
      cout << "A::B::b :" << A::B::b << endl;
  	A::func();
  }

• 命名空间内的成员声明和定义可以分离（命名空间体内声明函数签名，命名空间外用::定义）

• 无名命名空间：无名命名空间中的标识符只能在本文件内访问，相当于给这个标识符加上了static，使得其可以作为内部连接

  namespace{
  	int a = 10;
  	void func(){ cout << "hello namespace" << endl; }
  }

• 全局命名空间：定义变量、函数或其他标识符时，如果没有放置在任何命名空间中，则属于全局命名空间。全局命名空间中的标识符可以被整个程序中的任何地方访问。使用::来强制使用全局命名空间：

  // 全局命名空间
  int x = 5;
  // 一个普通命名空间
  namespace MyNamespace {
      int x = 10;
  }
  int main() {
      // 使用全局命名空间中的x
      std::cout << "Global x: " << ::x << std::endl;
      // 使用普通命名空间中的x
      std::cout << "Namespace x: " << MyNamespace::x << std::endl;
  }

• 命名空间可以起别名

  namespace veryLongName{
  	int a = 10;
  	void func(){ cout << "hello namespace" << endl; }
  }
  void test(){
  	namespace shortName = veryLongName; // 起别名
  	cout << "veryLongName::a : " << shortName::a << endl;
  	veryLongName::func();
  	shortName::func();
  }

关于嵌套命名空间的补充

1.什么是嵌套命名空间？

嵌套命名空间就是在命名空间里面在定义其它的命名空间，就像是俄罗斯套娃。

namespace np1 {
namespace np2 {
namespace np3 {}
}  // namespace np2
...
}  // namespace np1

2.实验

2.1 外部引用嵌套命名空间内的符号

情况一

#include <iostream>
using namespace std;
namespace np1 {
namespace np2 {
void func2() {
    cout << "np1::np2::func2" << endl;
}
}  // namespace np2
void func1() {
    cout << "np1::func1" << endl;
}
}  // namespace np1
int main() {
    np1::func1();
    np1::np2::func2();
    return 0;
}

实验结果：

表明嵌套命名空间的引用是符合namespace语法的，没有特殊之处。

情况二

using namespace np1;
int main() {
    func1();
    np2::func2();
    return 0;
}

输出结果一样。

2.2 命名空间内容不同层次间符号的引用

情况一：第一层调用第二层

#include <iostream>
using namespace std;
namespace np1 {
namespace np2 {
void func2() {
    cout << "np1::np2::func2" << endl;
}
}  // namespace np2
void func1() {
    np2::func2();
}
}  // namespace np1
int main() {
    np1::func1();
    return 0;
}

实验结果：

表明在命名空间内部的不同层次符号引用依然遵循namespace语法。

情况二：第二层调用第一层

#include <iostream>
using namespace std;
namespace np1 {
void func1() {
    cout << "np1::func1" << endl;
}
namespace np2 {
void func2() {
    func1();  // np1::func1();
}
}  // namespace np2
}  // namespace np1
int main() {
    np1::np2::func2();
    return 0;
}

实验结果：

表明np1相对于np2来说，是默认命名空间。

情况三：第二层调用第一层，但是第一层和第二层存在相同的符号

#include <iostream>
using namespace std;
namespace np1 {
void func1() {
    cout << "np1::func1" << endl;
}
namespace np2 {
void func1() {
    cout << "np1::np2::func1" << endl;
}
void func2() {
    func1();
}
}  // namespace np2
}  // namespace np1
int main() {
    np1::np2::func2();
    return 0;
}

实验结果：

表明np2优先会调用自己内部的符号。正如一个函数的内部，它会优先调用自己的局部变量，接着才考虑寻找外部变量。

2、using关键字

用于声明命名空间中的单个成员或声明整个命名空间，使得指定的标识符可用。

//声明单个成员
using name::成员名;
//声明整个命名空间
using namespace name;

（1）一个cpp文件里可以使用多个using语句。

using namespace A;
using namespace B;

如果编译器发现某个名字在多个缺省的名字空间都出现过，会显示编译错误，这时就必须使用::操作符强行指定名字空间了。
例如你自己定义了一个变量，名字也叫cout。这时你就必须指定是std::cout还是::cout

（2）using声明碰到函数重载：如果命名空间包含一组用相同名字重载的函数，using声明就声明了这个重载函数的所有集合。

namespace A{
	void func(){}
	void func(int x){}
	int  func(int x,int y){}
}
void test(){
	using A::func;
    //所有的func均可用
	func();
	func(10);
	func(10, 20);
}