C++ 命名空间
1. 什么是命名空間
在編程語(yǔ)言中,命名空間是一種特殊的作用域,它包含了處于該作用域中的所有標(biāo)示符,而且其本身也是由標(biāo)示符表示的。命名空間的使用目的是為了將邏輯相關(guān)的標(biāo)示符限定在一起,組成相應(yīng)的命名空間,可使整個(gè)系統(tǒng)更加模塊化,最重要的是它可以防止命名沖突。就好比在兩個(gè)函數(shù)或類(lèi)中定義相同名字的對(duì)象一樣,利用作用域標(biāo)示符限定該對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)里定義的。
2. C++中的命名空間定義
在C++語(yǔ)言中,命名空間使用namespace來(lái)聲明,并使用{ }來(lái)界定命名空間的作用域,例如:
namespace foo{
int num=0;
}
3. C++中的std命名空間
std命名空間是C++中標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)類(lèi)型對(duì)象的命名空間。
在標(biāo)準(zhǔn)C++以前,都是用#include<iostream.h>這樣的寫(xiě)法的,因?yàn)橐M(jìn)來(lái)的頭文件名就是iostream.h。標(biāo)準(zhǔn)C++引入了名字空間的概念,并把iostream等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的東東封裝到了std名字空間中,同時(shí)為了不與原來(lái)的頭文件混淆,規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)C++使用一套新的頭文件,這套頭文件的文件名后不加.h擴(kuò)展名,如iostream、string等等,并且把原來(lái)C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的頭文件也重新命名,如原來(lái)的string.h 就改成cstring(就是把.h去掉,前面加上字母c),所以頭文件包含的寫(xiě)法也就變成了#include <iostream>。
并不是寫(xiě)了#include<iostream>就必須用using namespace std;我們通常這樣的寫(xiě)的原因是為了一下子把std名字空間的東東全部暴露到全局域中(就像是直接包含了iostream.h這種沒(méi)有名字空間的頭文件一樣),使標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)用起來(lái)與傳統(tǒng)的iostream.h一樣方便,但并不建議這樣做,因?yàn)槭褂胾sing namespace std;的話就沒(méi)有起到命名空間的作用。再次回到了如同沒(méi)有涉及命名空間時(shí),所有標(biāo)示符都定義在全局作用于中的混亂情況,不利于程序員創(chuàng)建新對(duì)象。
如果不用using namespace std;使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)時(shí)就得時(shí)時(shí)帶上名字空間的全名,如std::cout << "hello" << std::endl;
<iostream>和<iostream.h>是不一樣,前者沒(méi)有后綴,實(shí)際上,在編譯器include文件夾里面可以看到,二者是兩個(gè)文件,打開(kāi)文件就會(huì)發(fā)現(xiàn),里面的代碼是不一樣的。后綴為.h的頭文件c++標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明確提出不支持了,早些的實(shí)現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)功能定義在全局空間里,聲明在帶.h后綴的頭文件里,c++標(biāo)準(zhǔn)為了和C區(qū)別開(kāi),也為了正確使用命名空間,規(guī)定頭文件不使用后綴.h。因此,當(dāng)使用<iostream.h>時(shí),相當(dāng)于在c中調(diào)用庫(kù)函數(shù),使用的是全局命名空間,也就是早期的c++實(shí)現(xiàn);當(dāng)使用<iostream>的時(shí)候,該頭文件沒(méi)有定義全局命名空間,必須使用namespace std;這樣才能正確使用cout。
如下寫(xiě)法,則出錯(cuò)
#include <iostream.h>
using namespace std;
所以 要么寫(xiě)成?
#include <iostream>
using std::cout;
using std::cin;
using std::cerro;
要么寫(xiě)成
#include <iostream.h>
當(dāng)然最好是前種,因?yàn)楹蠓N情況如果遇到用戶(hù)定義的標(biāo)示符在頭文件中已經(jīng)定義,可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤,采用using namespace std也是如此。
4. 命名空間實(shí)際上是一個(gè)作用域
例如:?
在x.h中的內(nèi)容為
// x.h?
namespace MyNamespace1?
{?
class MyClass?
{?
public:?
void f();?
private:?
int m;?
}?
};
在y.h中的內(nèi)容為
// y.h?
namespace MyNamespace2?
{?
class MyClass?
{?
public:?
void f();?
private:?
int m;?
}?
};
然后在z.cpp中引入x.h和y.h
// z.cpp?
#include "x.h"?
#include "y.h"
void z::f()?
{?
//聲明一個(gè)文件x.h中類(lèi)MyClass的實(shí)例x?
MyNamespace1::MyClass x;?
//聲明一個(gè)文件x.h中類(lèi)MyClass的實(shí)例x?
MyNamespace2::MyClass y;
//調(diào)用文件x.h中的函數(shù)f?
x.f();?
//調(diào)用文件y.h中的函數(shù)f?
y.f();?
}
5. 使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中標(biāo)示符的方法
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使用標(biāo)示符限定命名空間:std::cout<<"Hello!"<<endl;
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使用using std::cout;事先聲明:cout<<"Hello!"<<endl; //分別引入,需要用哪個(gè)引用哪個(gè),保證程序中名稱(chēng)的唯一性
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使用using naspace std聲明:cout<<"Hello!"<<endl; //引入名字空間的所有內(nèi)容,不推薦這樣寫(xiě)
因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)庫(kù)非常的龐大,所程序員在選擇的類(lèi)的名稱(chēng)或函數(shù)名時(shí)就很有可能和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的某個(gè)名字相同。所以為了避免這種情況所造成的名字沖突,就把標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的一切都被放在名字空間std中。但這又會(huì)帶來(lái)了一個(gè)新問(wèn)題。無(wú)數(shù)原有的C++代碼都依賴(lài)于使用了多年的偽標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的功能,他們都是在全局空間下的。所以就有了<iostream.h>和<iostream>等等這樣的頭文件,一個(gè)是為了兼容以前的C++代碼,一個(gè)是為了支持新的標(biāo)準(zhǔn)。命名空間std封裝的是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的名稱(chēng),標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)為了和以前的頭文件區(qū)別,一般不加".h"
C++語(yǔ)言是從C語(yǔ)言發(fā)展起來(lái)的,因此有很多借鑒的地方。當(dāng)C++語(yǔ)言推出但尚未標(biāo)準(zhǔn)化以前(98年才標(biāo)準(zhǔn)化),市場(chǎng)上已經(jīng)有了很多版本的程序庫(kù)了,各庫(kù)林立,導(dǎo)致互相應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)很難調(diào)和的難題,那就是命名沖突,又稱(chēng)名空間泛濫。比如某個(gè)庫(kù)寫(xiě)了個(gè)函數(shù)line(int x,int y);不巧另外一個(gè)庫(kù)又寫(xiě)了個(gè)類(lèi)class line;這下編譯器該匹配哪個(gè)呢?只好取決于哪個(gè)庫(kù)文件先被引用到文件中,并且把另外一個(gè)完全屏蔽掉。這顯然不是一個(gè)好的方法。在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的產(chǎn)生過(guò)程中,這個(gè)問(wèn)題被提了出來(lái)。為此,標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)組織決定在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中引入名空間的概念,所有標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的組件都在名空間std中定義,由用戶(hù)手動(dòng)引入到程序中,這樣就讓編譯器知道,當(dāng)遇到一個(gè)可能沖突的名稱(chēng)時(shí),以標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中定義的名稱(chēng)為主,如果想用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)外定義的名稱(chēng),那程序員需要自己注明另外的名空間,從而達(dá)到消除名空間泛濫的目的。using namespace std;的寫(xiě)法引入了名空間的所有內(nèi)容,這是一種簡(jiǎn)單但不保險(xiǎn)的做法,是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)組織不推薦這么做的。因?yàn)檫@樣引入了所有的組件函數(shù)名,相當(dāng)于重新引發(fā)了名字空間泛濫的問(wèn)題。為此,好的做法應(yīng)該是第二種分別引入。
總結(jié)
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