【C++相对于C的扩展】1.命名空间-优快云博客

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文章介绍了C++中命名空间的作用，如避免命名冲突，以及如何使用::运算符指定作用域。通过示例解释了命名空间的定义、嵌套、别名、无名命名空间和using关键字的用法，同时提到了using关键字可能导致的局部变量冲突和命名空间重名问题。

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前言

为什么c++要在c的基础上衍生出命名空间呢？命名空间究竟该怎么使用呢？让我们一起来探讨一下。

一、::冒号作用域运算符

在正式探讨命名空间之前，我们首先了解一下::冒号作用域运算符。::冒号作用域运算符用来指定哪个作用域。下面用代码演示一下基本用法。

1.::前面不加任何字母代表全局作用域下的某个数据。

可以看到，同样是a，当我们在a的前面加上::冒号作用域运算符，编译器就会在全局范围内查找a，由于我未在全局范围内定义a，所以编译器报错，显示“ 全局范围内没有'a' ”。

2.::前面加上一串字母，代表该作用域下的数据。

例如：A::B代表的是A作用域下的B。

此知识将在后面的命名空间里面再次提到。

二、命名空间

为什么我们需要引入命名空间的概念呢？假想一下，我们有一座庞大的学校，但是学校的内部组织却是混乱的，没有设立班级，没有设立行政部门等等。有一天，我们的校长心血来潮，想找我们学校名叫张三的同学谈话，那么问题来了，如果名叫张三的同学不只有一位，那么校长究竟想找的人到底是谁呢？于是我们开始设立班级、行政部门等等，这天，校长终于找到了张三。我们的校长想找的是六年级三班的张三。

事实上，命名空间正是为了解决上面的问题而存在的。当我们在编写程序时，随着代码的长度增长，我们很可能写出多个重名的函数或者变量，为了防止混乱，C++中便加入了命名空间来划分各间“教室”。

知道了命名空间为什么而存在，下面我们将具体地讨论命名空间的用法。

1.namespace

namespace,我们将其分开来看，前半部分name翻译过来就是名字、命名的意思，后半部分space翻译过来就是空间的意思。前面讨论的命名空间指的便是这个关键字。

namespace的基本用法如下：

必须定义在全局范围内

命名空间内可以存放变量、函数、类、结构体

#include<iostream>
using namespace std;

//在全局范围内定义命名空间
namespace test {
	//变量
	int a = 4;
	//类
	class point {
		int name;
		int age;
	};
	//函数
	void test() {
		cout << "你好，优快云！" << endl;
	};
	//结构体
	struct Studnet {
		char* name;
		int age;
	};
};

int main() {
	
	return 0;
}

允许重名，重名相当于合并

#include<iostream>
using namespace std;

//在全局范围内定义命名空间

namespace test {
	int a = 4;
};
//与上面重名的命名空间
namespace test {
	int b = 5;
};

int main() {
	//可以看到，此处再次出现了上面提到的A::B的情况
	//这里表示的是在命名空间test作用域下的a和b
	cout << test::a <<" " << test::b << endl;//运行结果为4 5
	return 0;
}

命名空间可以嵌套命名空间

#include<iostream>
using namespace std;

namespace a {
	int m = 1;
	//嵌套一个命名空间b
	namespace b {
		int n = 4;
	};
}

int main() {
	//表示输出a作用域下的b作用域下的n
	cout << a::b::n;
	return 0;
}

命名空间可以取别名

#include<iostream>
using namespace std;

namespace a {
	int n = 3;
}

namespace b = a;

int main() {
	//输出值一样
	cout << a::n << endl;//输出为3
	cout << b::n << endl;//输出为3
	//修改作用域下n的值再次输出
	b::n = 1;
	cout << a::n << endl;//输出为1
	cout << b::n << endl;//输出为1
	/*可以看到，当b作用域下的n修改时，
	a作用域下的n也会相应修改，可以推测a与b指向的是
	同一块内存空间，相当于C++中的引用*/
	return 0;
}

命名空间可以没有名字，没有名字相当于给命名空间内所用成员加上static修饰

#include<iostream>
using namespace std;

namespace  {
	int n = 3;//相当于 static int a = 3;
}


int main() {

	cout << n;//输出为3
	//可以看到，n前面并没有指定作用域，但是还是正常输出了。
	
	return 0;
}

命名空间中的函数可以先声明，在外部定义，定义时需加上命名空间作用域

#include<iostream>
using namespace std;

namespace a {
	//声明
	void w();
}

void w() {
	cout << "你好世界！" << endl;
}

//定义
void a::w() {
	cout << "你好，优快云 !" << endl;
}

int main() {
	w();
	a::w();
	return 0;
}

小结：以上便是namespace的一些基础的用法，我们再来回顾一下。

必须定义在全局范围内。
命名空间内可以存放变量、函数、类、结构体。
允许重名，重名相当于合并。
命名空间可以嵌套命名空间。
命名空间可以取别名。
命名空间可以没有名字，没有名字相当于给命名空间内所用成员加上static修饰。
命名空间中的函数可以先声明，在外部定义，定义时需加上命名空间作用域。

2.using关键字

一般来说，命名空间可以配合using来使用，让代码看起来更加简洁与舒畅。using的基本用法如下：

#include<iostream>
using namespace std;

namespace a {
	int w = 1;
	int b = 2;
}

//用法一  指定某命名空间内特定的数据可用
void test01() {
	using a::w;
	cout << w << endl;//using 指定了使用a命名空间内的w，所以此处的w便是a::w
	//cout << b;//此处没有用 using 指定 a 命名空间内的 b ，所以会报错
}

//用法二  使用整个命名空间
void test02() {
	using namespace a;//直接使用整个命名空间a，a中的所有数据都可以在这里使用
	cout << w << endl;
	cout << b << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();
	return 0;
}

此外，在使用using时，我们还有两点需要注意的地方，一是注意局部变量与命名空间中的变量的冲突，二是注意命名空间之间的重名冲突。

局部边量与命名空间的变量发生冲突时，优先使用局部变量

#include<iostream>
using namespace std;

namespace a {
	int w = 1;
	int b = 2;
}

/*局部变量与命名空间中的冲突*/

void test01() {

	using namespace a;//此处使用了命名空间 a

	int w = 8;
	cout << w;//此处输出为8
}


int main() {
	test01();
	return 0;
}