C++学习之命名空间

在C++中，命名空间（namespace）的目的是为了防止名字冲突。每个命名空间是一个作用域，在所有命名空间之外，还存在一个全局命名空间（global namespace），全局命名空间以隐式的方式声明，它并没有名字。在命名空间机制中，原来的全局变量，就是位于全局命名空间中（可以用::member的形式表示）。

一、定义命名空间

1、每个命名空间都是一个作用域

和其他作用域类似，在命名空间中的每个名字必须表示唯一实体，而在不同命名空间中，可以有相同名字的成员。

2、命名空间可以是不连续的

命名空间可以定义在几个不同的部分：

namespace nsp {
    /* …… */
}   // 命名空间作用域后面无须分号

如果之前没有名为nsp的命名空间定义，则上述代码创建一个新的命名空间；否则，上述代码打开已经存在的命名空间添加一些新的成员。

3、命名空间是可以嵌套的

嵌套的命名空间是指定义在其他命名空间中的命名空间。嵌套的命名空间是一个嵌套的作用域，内层命名空间声明的名字将隐藏外层命名空间声明的同名成员：

int x = 20;
namespace outer {
	int x = 10;
	namespace inner {
		int z = x;
	}
}

int main()
{
	std::cout << outer::inner::z;  // 输出10
	return 0;
}

注意，通常我们不把#include头文件放在命名空间内部。

4、未命名的命名空间

未命名的命名空间（unnamed namespace）是指关键字namespace后紧跟花括号括起来的一系列声明语句。未命名的命名空间中定义的变量拥有静态生命周期：它们在第一次使用前创建，并且直到程序结束才销毁。在标准C++引入命名空间的概念之前，程序需要将名字声明成static以使其对于整个文件有效，但是，现在在文件中进行静态声明的做法已经被C++标准取消了，取而代之的是使用未命名的命名空间。

一个未命名的命名空间可以在某个给定的文件内不连续，但是不能跨越多个文件。也就是说，未命名的命名空间仅在特定的文件内部有效，其作用范围不会横跨多个不同的文件。另外，由于未命名的命名空间它没有名字，所以其中定义的名字的作用域与该命名空间所在的作用域相同：

int i;   // i的全局声明
namespace {
    int i;
}
i = 10;  // 错误，二义性

namespace local {
    namespace {
        int i;
    }
}
local::i = 42;  // 正确

二、使用命名空间

对命名空间中成员的引用，需要使用命名空间的作用域运算符(::)。但是，像namespace_name::member_name这样使用命名空间的成员非常烦琐，我们需要使用一些其他的更简便的方法。

1、命名空间的别名

有些命名空间的名字很长或者命名空间嵌套了很多层，我们可以为其设定一个较短的同义词，也就是别名：

namespace cln = cpluslus_learning_namespace;
namespace Qlib = outer::inner::QueryLib;

2、using声明

一条using声明（using declaration）语句一次只引入命名空间的一个成员：

using 命名空间名::[命名空间名::……]成员名;   // 例如 using OLib::List;

3、using指示

using指示（using directive）和using声明不同的地方是，我们无法控制哪些名字是可见的，因为using指示会使得某个特定的命名空间中所有的名字都可见：

using namespace std;   // 引入命名空间std

使用命名空间主要是为了防止名字冲突，如果随意使用using指示注入命名空间的所有名字，将重新引入名字冲突的问题。另外，using声明和using指示在作用域上有区别：using声明是将一个成员引入当前命名空间作用域内；using指示是将所有成员引入当前和上一层命名空间作用域内：

namespace nsp {    // 命名空间
	int i=16, j=15;
}

int j = 0;   // 全局变量

int main()
{
	using namespace nsp;   // 如果使用j，将在::j和nsp::j之间产生冲突
	std::cout << j;
	return 0;
}

如果将using namespace nsp;改成using声明using nsp::j;则会正确输出15。