神奇的namespace使用

一大波概念正在来袭：

作用域与命名空间

相关概念

与命名空间相关的概念有：

       声明域（declaration region）—— 声明标识符的区域。如在函数外面声明的全局变量，它的声明域为声明所在的文件。在函数内声明的局部变量，它的声明域为声明所在的代码块（例如整个函数体或整个复合语句）。

       潜在作用域（potential scope）—— 从声明点开始，到声明域的末尾的区域。因为C++采用的是先声明后使用的原则，所以在声明点之前的声明域中，标识符是不能用的。即，标识符的潜在作用域，一般会小于其声明域。

       作用域（scope）—— 标识符对程序可见的范围。标识符在其潜在作用域内，并非在任何地方都是可见的。例如，局部变量可以屏蔽全局变量、嵌套层次中的内层变量可以屏蔽外层变量，从而被屏蔽的全局或外层变量在其倍屏蔽的区域内是不可见的。所以，一个标识符的作用域可能小于其潜在作用域。

 

命名空间

命名空间（namespace）是一种描述逻辑分组的机制，可以将按某些标准在逻辑上属于同一个集团的声明放在同一个命名空间中。

原来C++标识符的作用域分成三级：代码块（{……}，如复合语句和函数体）、类和全局。现在，在其中的类和全局之间，标准C++又添加了命名空间这一个作用域级别。

命名空间可以是全局的，也可以位于另一个命名空间之中，但是不能位于类和代码块中。所以，在命名空间中声明的名称（标识符），默认具有外部链接特性（除非它引用了常量）。

在所有命名空间之外，还存在一个全局命名空间，它对应于文件级的声明域。因此，在命名空间机制中，原来的全局变量，现在被认为位于全局命名空间中。

标准C++库（不包括标准C库）中所包含的所有内容（包括常量、变量、结构、类和函数等）都被定义在命名空间std（standard标准）中了。

 

好吧，接下来才是我想说的：

我们在Oier历程中常见到（甚至闭眼就能码出来）：

using namespace std;

　　

But........What is "namespace"?

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。

概念如上，其实就是把变量声明分类；以便变量重名的区分

例如： 

　　第一天我定义了一个变量var，许多天后天我忘记了第一天是否定义过了变量var，

　　此时如果我再定义一遍会出错，怎呢办?

　　我可以把第一天的变量var放到day1中，把以后的var变量放到day2中

　　用day1::var或day2::var调用，就不会出现问题了！

end

怎样定义命名空间？方法如下：

有名的命名空间：

       namespace 命名空间名 {

              声明序列可选(函数也是可以的)

       }

无名的命名空间：（一般不推荐，制作用于本文档范围）

       namespace {

              声明序列可选

       }

using的作用就是将某个命名空间放到全局，可以直接调用（导入默认空间）。

 我想大家都见过这样的程序吧：

#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;
}

　　

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