c++中的namespace(附程序运行图)

TZ实验于华中农业大学逸夫楼2017.3.10

namespace中文意思是命名空间或者叫名字空间，传统的C＋＋只有一个全局的namespace，但是由于现在的程序的规模越来越大，程序的分工越 来越细，全局作用域变得越来越拥挤，每个人都可能使用相同的名字来实现不同的库，于是程序员在合并程序的时候就会可能出现名字的冲突。namespace 引入了复杂性，解决了这个问题。namespace允许像类，对象，函数聚集在一个名字下。本质上讲namespace是对全局作用域的细分。

我想大家都见过这样的程序吧：
hello_world.c
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    printf("hello world !");
    return 0;
}
我想很多人对namespace的了解也就这么多了
但是namespace远不止如此，让我们再多了解一下namespace

namespace的格式基本格式是
namespace identifier
{
    entities;
}
举个例子,
namespace exp
{
    int a,b;
}
有点类似于类，但完全是两种不同的类型。
为了在namespace外使用namespace内的变量我们使用::操作符，如下
exp::a
exp::b
使用namespace可以有效的避免重定义的问题
#include <iostream>
using namespace std;

namespace first
{
  int var = 5;
}

namespace second
{
  double var = 3.1416;
}

int main () {
  cout << first::var << endl;
  cout << second::var << endl;
  return 0;
}
结果是
5
3.1416
两个全局变量都是名字都是var，但是他们不在同一个namespace中所以没有冲突。

关键字using可以帮助从namespace中引入名字到当前的声明区域
#include <iostream>
using namespace std;

namespace first
{
  int x = 5;
  int y = 10;
}

namespace second
{
  double x = 3.1416;
  double y = 2.7183;
}

int main () {
  using first::x;
  using second::y;
  cout << x << endl;
  cout << y << endl;
  cout << first::y << endl;
  cout << second::x << endl;
  return 0;
}
输出是
5
2.7183
10
3.1416
就如我们所指定的第一个x是first::x，y是second.y

using也可以导入整个的namespace
#include <iostream>
using namespace std;

namespace first
{
  int x = 5;
  int y = 10;
}

namespace second
{
  double x = 3.1416;
  double y = 2.7183;
}

int main () {
  using namespace first;
  cout << x << endl;
  cout << y << endl;
  cout << second::x << endl;
  cout << second::y << endl;
  return 0;
}
输出是
5
10
3.1416
2.7183
正如我们所预见的导入的整个的first的namespace，前一对x,y的值就是first中的x，y的值。
这里我们不能在“using namespace first；“下加一句“using namespace second；“，为什么呢？
这 样做无异于直接完全的忽视namespace first和namespace second，会出现重复定义的结果，所以前面的hello_world.c中的using指令的使用一定程度上存在问题的，只是因为我们就用了一个 namspace，一旦引入了新的namespace这种做法很可能会出现重复定义的问题。

在头文件中，我们通常坚持使用显式的限定，并且仅将using指令局限在很小的作用域中，这样他们的效用就会受到限制并且易于使用。类似的例子有
#include <iostream>
using namespace std;

namespace first
{
  int x = 5;
}

namespace second
{
  double x = 3.1416;
}

int main () {
  {
    using namespace first;
    cout << x << endl;
  }
  {
    using namespace second;
    cout << x << endl;
  }
  return 0;
}
输出是
5
3.1416
可以看到两个不同的namespace都被限制在了不同作用域中了，他们之间就没有冲突。

namespace也支持嵌套
#include <iostream>

namespace first
{
    int a=10;
    int b=20;

    namespace second
    {  
        double a=1.02;
        double b=5.002;
        void hello();
    }  

    void second::hello()
    {  
    std::cout <<"hello world"<<std::endl;
    }
}

int main()
{
    using namespace first;

    std::cout<<second::a<<std::endl;
    second::hello();
}
输出是
1.02
hello world
在namespace first中嵌套了namespace second，seond并不能直接使用，需要first来间接的使用。

namespace可以使用别名，在对一些名字比较长的namespace使用别名的话，是一件很惬意的事。但是与using相同，最好避免在头文件使用namespace的别名（f比first更容易产生冲突）。
namespace f = first;

最后，namespace提供了单独的作用域，它类似于静态全局声明的使用，可以使用未命名的namespace定义来实现：
namespace { int count = 0;}         //这里的count是唯一的
                                                //在程序的其它部分中count是有效的
void chg_cnt (int i) { count = i; }

参考资料：
《C++必知必会》 ［美］Stephen C.Dewhurst 著，荣耀译   条款23名字空间
http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/namespaces.html
《C++精粹》     ［美］Ira Pohl 著 王树武 陈朔鹰 等译 P15

文章来源：http://blog.csdn.net/yao_zhuang/article/details/1853625