高質(zhì)量C++編程指南：C++名字空間

第七章、C++名字空間

C++在1995年才正式引入名字空間技術(shù)，主要目的就是為了解決大型軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)組之間以及同一開(kāi)發(fā)組內(nèi)各開(kāi)發(fā)人員的代碼中存在的名字沖突問(wèn)題。C++名字空間的作用和文件目錄類(lèi)似，即設(shè)立一些圍墻來(lái)隔離不同模塊中的名字集合。一、為什么要使用名字空間？

程序員總是喜歡使用短小而簡(jiǎn)單的類(lèi)名、函數(shù)名、全局變量名等，在大型軟件項(xiàng)目中這樣做不可避免地會(huì)導(dǎo)致不少標(biāo)識(shí)符同名，在編譯時(shí)將指出重復(fù)定義錯(cuò)誤；另一方面，在使用系統(tǒng)提供的庫(kù)函數(shù)或者第三方的庫(kù)函數(shù)時(shí)，也會(huì)碰到同名沖突。

對(duì)于多重庫(kù)沖突可以采取三種選擇：

得到庫(kù)的原代碼修改并重新編譯它們；確信其中的一個(gè)類(lèi)提供者更改了標(biāo)識(shí)符的名稱(chēng)并重新發(fā)布了他自己的庫(kù)；或者選擇不使用其中一個(gè)沖突庫(kù)。但經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況：沒(méi)有任何一種選擇是可行的。

對(duì)于自己項(xiàng)目中的標(biāo)識(shí)符的名字沖突，程序員首先想到是修改名字，但是這種方法的缺點(diǎn)也是顯然的：

名字沖突的每一處都要修改，很麻煩。修改名字時(shí)可能會(huì)引入新的錯(cuò)誤。

C++解決這類(lèi)日益增多的問(wèn)題的辦法是使用名字空間，它是標(biāo)識(shí)符使用范圍的一個(gè)附加層，能夠使程序員創(chuàng)造有意義的符號(hào)名稱(chēng)而不必顧忌所有其他人的工作。即使出現(xiàn)令同名現(xiàn)象也不會(huì)導(dǎo)致二義性和重復(fù)定義的錯(cuò)誤。

名字空間的一個(gè)例子是std，它是C++定義其庫(kù)標(biāo)識(shí)符的名字空間，為了使用cout流對(duì)象，你必須告訴編譯器cout已經(jīng)存在于std名字空間中。為了達(dá)到上述目的可以指定名字空間的作用域限定操作符（：：）作為cout標(biāo)識(shí)符的前綴。如：std::cout<<“hello!”<<endl;二、名字空間的特性

名字空間是C++新增的一種作用域，就像結(jié)構(gòu)和類(lèi)可以嵌套定義一樣名字空間也可以嵌套定義，所不同的是：名字空間只是一種起屏蔽作用的隔板，所以不能實(shí)例化，而類(lèi)則可以實(shí)例化出對(duì)象。使用名字空間不會(huì)帶來(lái)任何額外的運(yùn)行開(kāi)銷(xiāo)，不過(guò)會(huì)增加編譯時(shí)間。例：namespacename1{intval1=20;intval2=100;}namespacename2{intval1=50;intval2=100;}namespaceclassfile{classA{public:voidfun();};}voidclassfile::A::fun(){std::cout<<“fun()called!”<<endl;}voidmain(void){cout<<name1::val1<<endl;cout<<name2::val2<<endl;classfile::Aa;a.fun();}

當(dāng)你訪(fǎng)問(wèn)名字空間中的程序元素時(shí)，最笨的辦法就是在每一個(gè)地方使用完全限定名，如果在加上嵌套的名字空間和嵌套的類(lèi)定義，這個(gè)訪(fǎng)問(wèn)會(huì)很長(zhǎng)，此時(shí)又2種解決辦法：（1）使用typedef把引用序列映射為一個(gè)較短的類(lèi)型名以簡(jiǎn)化書(shū)寫(xiě)。（2）使用using聲明和using指令。using聲明由關(guān)鍵字using緊跟namespace::member組成，using聲明不受訪(fǎng)問(wèn)區(qū)段的限制，其聲明的內(nèi)容不改變?cè)瓉?lái)的可見(jiàn)性。using指令告訴編譯器：如果沒(méi)有特別的指明，下面出現(xiàn)的名字將嘗試在指定的名字空間中查找。其語(yǔ)法為：usingnamespace名字空間名；voidmain(void){usingnamespacestd;cout<<“hello!”<<endl;}

名字空間的重要特性是它可以擴(kuò)展，同一個(gè)文件中可以通過(guò)直接給名子空間增加內(nèi)容來(lái)擴(kuò)展。不要企圖擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)名字空間，否則出現(xiàn)結(jié)構(gòu)未定義。三、定義名字空間：一個(gè)名字空間可以包含多種類(lèi)型的標(biāo)識(shí)符，如：變量名；常量名；函數(shù)名；結(jié)構(gòu)名；類(lèi)名；名字空間名；一個(gè)名字空間可以在2個(gè)地方被定義：一個(gè)是在全局范圍層次；第二是在另一個(gè)名字空間中被定義。1、全局范圍定義字空間：例：namespacename1{intval1=20;intval2=100;}namespacename2{intval1=50;intval2=100;}voidmain（）{cout<<name1::val1<<endl;cout<<name2::val2<<endl;}2、嵌套名字空間：名字空間可以在名字空間中被定義，在這種情況下，僅僅通過(guò)使用外部的名字空間作為前綴，一個(gè)程序就可以引用在名字空間之外定義的其他標(biāo)識(shí)符，而在名字空間的內(nèi)部定義的標(biāo)識(shí)符需要作為外部和內(nèi)部名字空間名稱(chēng)前綴出現(xiàn)。namespacename1{intval1=20;intval2=100;namespacename2{intval1=50;intval2=100;}}voidmain（）{cout<<name1::val1<<endl;cout<<name1::name2::val2<<endl;}3、無(wú)名名字空間盡管給定名字空間的名稱(chēng)是有益的，但你可以通過(guò)在定義中省略名字空間的名稱(chēng)，簡(jiǎn)單地聲明無(wú)名名字空間，如：namespace{

intval1=50;intval2=100;}

在無(wú)名名字空間中定義的標(biāo)識(shí)符被設(shè)置為全局的名字空間，這幾乎破壞了名字空間設(shè)置的最初目標(biāo)，基于這樣的原因，無(wú)名名字空間并未被廣泛使用。4、名字空間的別名：可以給名字空間起別名，它是已經(jīng)定義的名字空間的可替換名稱(chēng)。通過(guò)將別名指定給當(dāng)前的名字空間的名稱(chēng)，就可以簡(jiǎn)單的創(chuàng)建一個(gè)名字空間的別名。如：namespaceglobalname{intval1=50;intval2=100;}namespacestr=globalname;voidmain（）{cout<<str::val1<<endl;cout<<str