【c++笔记一】名字空间(namespace)

2015年1月21日晴

寒假第一天，程序猿的第一天，减肥的第一天（瘦了两斤，鼓掌）

学要有所得，既然今天学了一天，是该好好整理一下今天所学的内容。

菜鸟一枚，如有bug还望指点一二。

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名字空间（namespace）

1.为什么需要名字空间呢？

假如你是月入上万的快递员蜀黍，有天你来到某某学校给小强送快递，可是一班有个小强，二班也有个小强。这小强怎么区分呢？

回到程序世界，一段程序中，可能有两个变量需要用到sum这个名字，除了改写成不同的sum（sum1或sum2）之外，我们还有什么方法呢？

啰嗦这么多，终于扯到namespace（名字空间）上来了。

2.什么是名字空间？

从字面意思我们就能理解，这是一个用来存放名字的空间，可能你还不太懂，我们下面看程序就知道了。

先给大家看一段最简单的c++程序，一定是每个初学者都会看到的代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){cout<<"hello world"<<endl;return 0;
}

在第二行我们看见了我们看到了namespace这个单词，很多初学者肯定不知道这是干什么的。老师或许告诉你，不用管他干什么的，知道写上去就行了。读书最怕一知半解，我们接下来就来看看这到底是干什么的。

3.名字空间的作用：

（1）划分逻辑单元

比如，一班的小强和二班的小强不是同一个小强。

一个是一班的，一个是二班的。我们从逻辑上把他们放在了不同的两个班级中。

一班、二班就是我们定义的两个逻辑单元。

（2）避免名字冲突

由上可知，小强这个名字冲突了。

通过加上名字空间（一班或者二班），我们就能有效的区分，避免了同名带来的名字冲突。

4.怎样定义名字空间？

说了那么多，这到底怎么用呢？这里又有三个知识点：

（1）名字空间定义

好吧，我们动手敲代码来区分这两个小强吧。

#include <iostream>
namespace Class1{char xq[] = "我是一班的小强";
}
namespace Class2{char xq[] = "我是二班的小强";
}
int main(){std::cout<<Class1::xq<<std::endl;std::cout<<Class2::xq<<std::endl;return 0;
}

ps：1.cout和endl这两个属于std这个名字空间

2.我们要使用名字空间的时候，可以用 "::"这个符号（下面我们会讲到）

运行这个程序你会发现，输出是不同的结果：

由此我们可以知道名字空间的定义方法了：

namespace 空间名{...}

（2）名字空间合并

我们再看这样一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
namespace Class1{char xq[] = "我是一班的小强";
}
namespace Class2{char xq[] = "我是二班的小强";
}
namespace Class1{void show(){cout<<xq<<endl;}
}
namespace Class2{void show(){cout<<xq<<endl;}
}
int main(){Class1::show();Class2::show();return 0;
}

我们可以看到，show（）这个函数和xq字符串并没有定义在一起，而是分开定义，但是同时属于一个名字空间。

运行结果同上，节省空间不展示了。

这就是我们所说的名字空间的合并，只要名字空间一样无论你在哪里定义，最后都会合并在一起。

（3）声明定义分开

学过c或者c++对的同学知道，声明和定义其实是可以分开的。先写声明，后定义。那名字空间可以吗？

行不行，写出来就知道了。

#include <iostream>
using namespace std;
namespace Class1{char xq[] = "我是一班的小强";void show();
} // 声明
namespace Class2{char xq[] = "我是二班的小强";void show();
} //声明int main(){Class1::show();Class2::show();return 0;
}
namespace Class1{void show(){cout<<xq<<endl;}
} // 定义
namespace Class2{void show(){cout<<xq<<endl;}
} //定义

运行结果同样一样，果然和我们以前学的声明定义一样，是可以分开的写的。

5.怎样使用名字空间？

既然我们已经定义好了名字空间了，怎么使用它呢？上面的代码我们已经使用了其中一种方法。接下来我给大家说三种方法：

（1）作用域限定符（“ :: ”）

这个相信大家并不陌生了，因为上面我们已经用到了。

用法就是在你要使用的变量或者函数名前加上“名字空间名 ::”，如“Class1::”

（2）名字空间指令

其实这个我们之前也看到过，在最上面那段最简单的c++代码中的第二行：using namespace std;

具体用法是这样：using namespace + 空间名；

写段代码看看怎么用：

#include <iostream>
using namespace std;
namespace Class1{char xq[] = "我是一班的小强";void show(){cout<<xq<<endl;}
}
namespace Class2{char xq[] = "我是二班的小强";void show(){cout<<xq<<endl;}
}
int main(){using namespace Class1;show();Class2::show();return 0;
}

运行结果还是一样的，main函数的第二行调用的show（）函数为什么是名字空间Class1里面的show呢？

因为我们使用了指令了using，把Class1这个名字空间解放出来了。也就是说从main函数一行之后凡是调用Class1名字空间里面的东西都可以省略前面的;;作用域限定符。

这也就是为什么使用了using namespace std 之后，cout和endl之前可以不用加上std::啦。

那又人或说了，既然这么方便那我以后就直接这么用吧。可是还有一点需要注意的地方。

如果main函数里面我这样写：

using namespace Class1;
using namespace Class2;
show();

结果肯定就是编译器（我用的codeblocks）报错了。

编译器提示说show()是有歧义的。

所以使用using的时候，会把你划分的逻辑单元的围墙推倒（比喻一下），名字冲突的问题再一次产生，也就失去了我们使用名字空间的意义。

所以个人建议这种方法最好不用。

（3）名字空间声明

这种方法其实只是比第二种方法稍微改进一步。

具体看程序（前面因为一样的就省略）：

int main(){using namespace Class1;using Class2::show;show();return 0;
}

最后使用的是Class2里面的show。

虽然一开始你告诉编译器我使用的是Class1的名字空间，但是我任性的要使用Class2里面的show，编译器只好听你的。

这种方法容易让人产生误导，最好还是怪怪使用方法一比较靠谱些（除非你很懒）。

6.关于名字空间还需要注意的地方：

（1）无名名字空间

顾名思义，就没有名字的名字空间（我是无名氏，阿啦啦啦~~~~）

什么意思呢？请看程序

#include <iostream>
using namespace std;
char my[] = "我是谁？";
int main(){cout<<::my<<endl;return 0;
}

my是一个我们经常使用的全局变量，可能在我们没说名字空间之前你没有注意它的名字空间是什么吧？

一句话，没有定义在任何名字空间的，都属于无名名字空间。

无名名字空间这么定义：namespace {..}

无名名字空间这样使用： ::变量名（或函数名）

发明c++的人还真是无聊

（2）名字空间的嵌套

我们知道，循环、函数有嵌套，那么名字空间也是有嵌套的。

怎么个嵌套法？还是以程序说明（眼见为实）

#include <iostream>
using namespace std;
namespace hnsd{namespace sjy{namespace jsj{char xq[] = "小强";}}
}
int main(){cout<<hnsd::sjy::jsj::xq<<endl;   // 嵌套的名字空间需要一层一层的解析return 0;
}

大部分用法和上面的一样，唯一要注意的地方就是，你嵌套了多少层，就需要解析多少层（也就是::符号要用几个啦，注意上下层次的关系不要弄错了）

（3）给名字空间取别名

从上面的代码我们可以看见，如果要用xq，前面还得加上“hnsd::sjy::jsj”一长串的名字空间，如果每次调用都写这么多，是不是太麻烦了一点？

怎么办？看来只好取个别名呢？怎么取呢？看如下代码：

namespace name = hnsd::sjy::jsj;
cout<<name::xq<<endl;

这效果是一样一样的。很简单吧？