C++ 命名空間

假設這樣一種情況，當一個班上有兩個名叫 Zara 的學生時，為了明確區分它們，我們在使用名字之外，不得不使用一些額外的信息，比如他們的家庭住址，或者他們父母的名字等等。

同樣的情況也出現在 C++ 應用程序中。例如，您可能會寫一個名為 xyz() 的函數，在另一個可用的庫中也存在一個相同的函數 xyz()。這樣，編譯器就無法判斷您所使用的是哪一個 xyz() 函數。

因此，引入了命名空間這個概念，專門用於解決上面的問題，它可作為附加信息來區分不同庫中相同名稱的函數、類、變量等。使用了命名空間即定義了上下文。本質上，命名空間就是定義了一個范圍。

定義命名空間

命名空間的定義使用關鍵字 namespace，後跟命名空間的名稱，如下所示：

namespace namespace_name {
   // 代碼聲明
}

為了調用帶有命名空間的函數或變量，需要在前面加上命名空間的名稱，如下所示：

name::code;  // code 可以是變量或函數

讓我們來看看命名空間如何為變量或函數等實體定義范圍：

#include <iostream>
using namespace std;

// 第一個命名空間
namespace first_space{
   void func(){
      cout << "Inside first_space" << endl;
   }
}
// 第二個命名空間
namespace second_space{
   void func(){
      cout << "Inside second_space" << endl;
   }
}
int main ()
{
 
   // 調用第一個命名空間中的函數
   first_space::func();
   
   // 調用第二個命名空間中的函數
   second_space::func(); 

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Inside first_space
Inside second_space

using 指令

您可以使用 using namespace 指令，這樣在使用命名空間時就可以不用在前面加上命名空間的名稱。這個指令會告訴編譯器，後續的代碼將使用指定的命名空間中的名稱。

#include <iostream>
using namespace std;

// 第一個命名空間
namespace first_space{
   void func(){
      cout << "Inside first_space" << endl;
   }
}
// 第二個命名空間
namespace second_space{
   void func(){
      cout << "Inside second_space" << endl;
   }
}
using namespace first_space;
int main ()
{
 
   // 調用第一個命名空間中的函數
   func();
   
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Inside first_space

using 指令也可以用來指定命名空間中的特定項目。例如，如果您只打算使用 std 命名空間中的 cout 部分，您可以使用如下的語句：

using std::cout;

隨後的代碼中，在使用 cout 時就可以不用加上命名空間名稱作為前綴，但是 std 命名空間中的其他項目仍然需要加上命名空間名稱作為前綴，如下所示：

#include <iostream>
using std::cout;

int main ()
{
 
   cout << "std::endl is used with std!" << std::endl;
   
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

std::endl is used with std!

using 指令引入的名稱遵循正常的范圍規則。名稱從使用 using 指令開始是可見的，直到該范圍結束。此時，在范圍以外定義的同名實體是隱藏的。

不連續的命名空間

命名空間可以定義在幾個不同的部分中，因此命名空間是由幾個單獨定義的部分組成的。一個命名空間的各個組成部分可以分散在多個文件中。

所以，如果命名空間中的某個組成部分需要請求定義在另一個文件中的名稱，則仍然需要聲明該名稱。下面的命名空間定義可以是定義一個新的命名空間，也可以是為已有的命名空間增加新的元素：

namespace namespace_name {
   // 代碼聲明
}

嵌套的命名空間

命名空間可以嵌套，您可以在一個命名空間中定義另一個命名空間，如下所示：

namespace namespace_name1 {
   // 代碼聲明
   namespace namespace_name2 {
      // 代碼聲明
   }
}

您可以通過使用 :: 運算符來訪問嵌套的命名空間中的成員：

// 訪問 namespace_name2 中的成員
using namespace namespace_name1::namespace_name2;

// 訪問 namespace:name1 中的成員
using namespace namespace_name1;

在上面的語句中，如果使用的是 namespace_name1，那麼在該范圍內 namespace_name2 中的元素也是可用的，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;

// 第一個命名空間
namespace first_space{
   void func(){
      cout << "Inside first_space" << endl;
   }
   // 第二個命名空間
   namespace second_space{
      void func(){
         cout << "Inside second_space" << endl;
      }
   }
}
using namespace first_space::second_space;
int main ()
{
 
   // 調用第二個命名空間中的函數
   func();
   
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Inside second_space