C++入门之命名空间

Posted 2021-07-25 可乐不解渴

命名空间

在C/C++中，变量、函数和类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称将都存在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。

命名空间的定义

定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}中即为命名空间的成员。
注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

1.普通的命名空间

//1. 普通的命名空间
namespace Cool   // 这里的N为命名空间的名称
{
    // 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数，如下：
    int val;
    int Add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}

2.嵌套命名空间

namespace N2
{
    int val1;
    int val2;
    int Add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }

    namespace N3
    {
        int val3;
        int val4;
        int Sub(int x, int y)
        {
            return x -y;
        }
    }
}

3.同名命名空间合并

// 3.同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间, 编译器最后会合成同一个命名空间中。
//这里的命名空间N与1中的命名空间如果在同一个工程中，最后会被编译器合成为同一个命名空间
namespace N
{
    int Mul(int x, int y)
    {
        return x * y;
    }
}

示例

命名空间中成员该如何使用呢？比如：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
/*
命名冲突
c语言的库里面，有两个函数用scanf和strlen名称
假设我们的代码中想用这两个名称命名变量
*/
namespace cola
{
    int scanf = 10;
    int strlen = 100;
    int Add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}
int main()
{
    // 默认访问的局部或者全局   先找局部的名称，局部没有再找全局
    printf("%x\\n", scanf);				//   函数的地址
    printf("%x\\n", strlen);				//   函数的地址

    // 指定访问cola命名空间中的元素
    printf("%x\\n", cola::scanf);		//     a
    printf("%x\\n", cola::strlen);		//     64

    //此时我们想要调用cola中的函数
    int ret = cola::Add(1, 2);
    std::cout << ret << std::endl;		//     3
    return 0;
}

此时我们打印的结果如下图所示：

使用标准库的三种方法

在学校学习，有些老师可能会和你说#include<iostream>与using namespace std;就是要配套着使用的，这会导致我们错误的认为我们这两个东西就是写c++程序必须要的，其实不然。
C++库为了防止命名冲突，把自己库里面的东西都定义在一个std的命名空间中，我们要使用标准库中的东西，有以下三种方式：

1.指定命名空间—最规范的方式

缺点：这种书写代码会比较麻烦，每个地方要用都要指定命名空间。
如下代码：

#include<iostream>
int main()
{
    std::cout << "Hello World_1" << std::endl;
    return 0;
}

结果如下：

2.把std整个展开，相当于库里面的东西都到全局域

缺点：这样看起来方便了，但如果我们自己定义的东西与库中的冲突了就没有办法解决了。(规范的工程中不推荐使用该种方式)
如下代码：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "Hello World_2" <<endl;
    return 0;
}

结果如下：

3.对部分常用的库中东西进行展开

该方法是针对方法1与方法2的折中方案。（项目中也会经常使用）
如下代码：

#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
int main()
{
    cout << "Hello World_3" << endl;
    return 0;
}

结果如下：

面试题

题目：用C++写一个Hello World
你敢相信这是一道腾讯的面试题吗？
有人上手就写出了如下代码

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

但真的就这么简单吗？如果按上述这种写法有可能你的面试就到此与止了。那么这道题的考察点是什么呢？
其实考察的就是我们命名空间。
标准写法如下：

#include<iostream>
int main()
{
    std::cout << "Hello World" << std::endl;
    return 0;
}

或许你写完上述代码后，面试官可能还会接着深入询问这里的std是什么，为什么要怎么做。
这里就需要大家自行答辩了。
END...