C++ std命名空间

2022年9月12日 | 分类: 【概念】

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/63676001

使用using std::cout;事先声明：

cout<<"Hello!"<<endl;//分别引入，需要用哪个引用哪个，保证程序中名称的唯一性

使用using namespace std声明：

cout<<"Hello!"<<endl;//引入名字空间的所有内容，不推荐这样写

1. 什么是命名空间

在编程语言中，命名空间是一种特殊的作用域，它包含了处于该作用域中的所有标示符，而且其本身也是由标示符表示的。命名空间的使用目的是为了将逻辑相关的标示符限定在一起，组成相应的命名空间，可使整个系统更加模块化，最重要的是它可以防止命名冲突。就好比在两个函数或类中定义相同名字的对象一样，利用作用域标示符限定该对象是哪个类里定义的。

2. C++中的命名空间定义

在C++语言中，命名空间使用namespace来声明，并使用{ }来界定命名空间的作用域,例如：

namespace foo{
int num=0;
}

3. C++中的std命名空间

std命名空间是C++中标准库类型对象的命名空间。

在标准C++以前，都是用#include这样的写法的，因为要包含进来的头文件名就是iostream.h。标准C++引入了名字空间的概念，并把iostream等标准库中的东东封装到了std名字空间中，同时为了不与原来的头文件混淆，规定标准C++使用一套新的头文件，这套头文件的文件名后不加.h扩展名，如iostream、string等等，并且把原来C标准库的头文件也重新命名，如原来的string.h 就改成cstring(就是把.h去掉，前面加上字母c)，所以头文件包含的写法也就变成了#include 。

并不是写了#include就必须用using namespace std;我们通常这样的写的原因是为了一下子把std名字空间的东东全部暴露到全局域中（就像是直接包含了iostream.h这种没有名字空间的头文件一样），使标准C++库用起来与传统的iostream.h一样方便，但并不建议这样做，因为使用using namespace std;的话就没有起到命名空间的作用。再次回到了如同没有涉及命名空间时，所有标示符都定义在全局作用于中的混乱情况，不利于程序员创建新对象。

如果不用using namespace std;使用标准库时就得时时带上名字空间的全名，如std::cout << "hello" << std::endl;

和是不一样，前者没有后缀，实际上，在编译器include文件夹里面可以看到，二者是两个文件，打开文件就会发现，里面的代码是不一样的。后缀为.h的头文件c++标准已经明确提出不支持了，早些的实现将标准库功能定义在全局空间里，声明在带.h后缀的头文件里，c++标准为了和C区别开，也为了正确使用命名空间，规定头文件不使用后缀.h。因此，当使用时，相当于在c中调用库函数，使用的是全局命名空间，也就是早期的c++实现；当使用的时候，该头文件没有定义全局命名空间，必须使用namespace std；这样才能正确使用cout。

如下写法，则出错

#include <iostream.h>
using namespace std;

所以要么写成

#include <iostream>

using std::cout;
using std::cin;
using std::cerro;

要么写成

#include <iostream.h>

当然最好是前种，因为后种情况如果遇到用户定义的标示符在头文件中已经定义，可能会导致错误，采用using namespace std也是如此。

4. 命名空间实际上是一个作用域

例如：

在x.h中的内容为

// x.h 
namespace MyNamespace1 
{ 
    class MyClass 
    { 
    public: 
        void f(); 
    private: 
        int m; 
    } 
};

在y.h中的内容为

// 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() 
{ 
    //声明一个文件x.h中类MyClass的实例x 
    MyNamespace1::MyClass x; 
    //声明一个文件x.h中类MyClass的实例x 
    MyNamespace2::MyClass y;

    //调用文件x.h中的函数f 
    x.f(); 
    //调用文件y.h中的函数f 
    y.f(); 
}

5. 使用标准库中标示符的方法

使用标示符限定命名空间：std::cout<<"Hello!"<<endl;推荐使用using std::cout;事先声明：cout<<"Hello!"<<endl; //分别引入，需要用哪个引用哪个，保证程序中名称的唯一性使用using naspace std声明：cout<<"Hello!"<<endl; //引入名字空间的所有内容，不推荐这样写

因为标准库非常的庞大，所程序员在选择的类的名称或函数名时就很有可能和标准库中的某个名字相同。所以为了避免这种情况所造成的名字冲突，就把标准库中的一切都被放在名字空间std中。但这又会带来了一个新问题。无数原有的C++代码都依赖于使用了多年的伪标准库中的功能，他们都是在全局空间下的。所以就有了和等等这样的头文件，一个是为了兼容以前的C++代码，一个是为了支持新的标准。命名空间std封装的是标准库的名称，标准库为了和以前的头文件区别，一般不加”.h”

C++语言是从C语言发展起来的，因此有很多借鉴的地方。当C++语言推出但尚未标准化以前（98年才标准化），市场上已经有了很多版本的程序库了，各库林立，导致互相应用时出现了一个很难调和的难题，那就是命名冲突，又称名空间泛滥。比如某个库写了个函数line(int x,int y);不巧另外一个库又写了个类class line;这下编译器该匹配哪个呢？只好取决于哪个库文件先被引用到文件中，并且把另外一个完全屏蔽掉。这显然不是一个好的方法。在标准库的产生过程中，这个问题被提了出来。为此，标准库组织决定在标准库中引入名空间的概念，所有标准库的组件都在名空间std中定义，由用户手动引入到程序中，这样就让编译器知道，当遇到一个可能冲突的名称时，以标准库中定义的名称为主，如果想用标准库外定义的名称，那程序员需要自己注明另外的名空间，从而达到消除名空间泛滥的目的。using namespace std；的写法引入了名空间的所有内容，这是一种简单但不保险的做法，是标准库组织不推荐这么做的。因为这样引入了所有的组件函数名，相当于重新引发了名字空间泛滥的问题。为此，好的做法应该是第二种分别引入。

推荐这样写：使用using std::cout;事先声明：cout<<"Hello!"<<endl; //分别引入，需要用哪个引用哪个，保证程序中名称的唯一性