(三)名称空间
1.传统的c++的跟名称空间相关的概念。
声明区域(可以在其中进行声明的区域,局部变量就是在函数内,全局变量就是在函数外的文件中),潜在作用域(从声明位置到其声明区域的结尾),作用域(真实的可以使用变量的地方,也就是变量可见的地方,潜在作用域并不是真实的作用域,比如有时候一个全局变量会被函数内部的局部变量所覆盖)。如果我在声明区域中声明了一个变量,那么我将在它的作用域中使用它。
2.名称空间
(1)创建一种新的声明的区域,这个区域就是名称空间。默认的情况下,名称空间中声明的名称的链接性是外部链接,除非使用了const常量声明(因为const常量声明会使默认的外部链接属性变成内部链接属性,名称空间中的常量连接性是内部,也就是在另一个文件中不能使用,平时头文件的名称空间中 的常量其实是所有包含头文件的程序文件都有一套相同的定义),也就是说,我可以在其他地方使用这些名称,但是需要用using声明或者using编译指令来引入(就如同前面说的extern引用声明一样)。也正因为如此,我们不能在代码块和函数内来创建名称空间,因为那样它将会变成局部的,其他地方不能使用。
(2)全局变量也是一种名称空间,不用用户自己声明,自己就会起作用,它的使用可以用关键字extern来取代using声明(二者的作用其实是相同的)。
(3)名称空间是开放的,可以将新的名称加入到已有的名称空间。比如已经存在了一个叫Jill的名称空间,则下面的命令可以将goose函数名加入到Jill名称空间中。namespace Jill{char *goose(const char *);} 。使用名称空间不能与文件的组织形式冲突,也就是说头文件即使使用了名称空间技术,也不能有变量和函数的定义,而要将这定义放在特定的.cpp文件中,这个.cpp文件也放在名称空间中就可以了。名称空间的使用不如extern灵活,它只能通过#include包含来进行引入,当然需要using声明,using编译指令和::作用域解析运算符来进行限定,不能直接使用另一个一同编译的文件中的名称。#include引入的名称可以是函数原型,可以是常量,函数的时候函数的定义可以放在另一个共同编译的文件中,而且这个定义也要放在同一个名称空间中(如果不通过include引入而直接使用函数是不可以的,即使使用名称空间表示法也不行,因为不可见,但是通常非名称空间组织的多文件函数是外部链接的,是可以直接使用的)。
(4)使用注意事项
名称空间本就是为了名称不发生冲突,因此我们使用的时候也要小心。首先,不同名称空间中可以有相同的名字,这并不会发生冲突。但当我们使用using声明或using编译指令的时候其实是相当于在本声明空间中使用其他名称空间中的名称,这时候如果包含进来了不同名称空间的相同的名称,则将会发生冲突(但冲突的形式不同,using声明会发生编译错误,而using编译指令会使得局部变量覆盖名称空间中的名称)。这也就是尽量慎重将using namespace std;放在多个函数外面,如果可以,我们尽量使用using声明或者作用域解析运算符::。其次,名称空间我们可以自定义,自定义的方法是namespace hill{此处添加名称声明}。
(5)using声明和using编译指令
using声明使特定的标识符可用,using编译指令使得整个名称空间可用。比如:using jill::fech;和using namespace std;当我们在函数内声明了一个局部变量时候,也就是普通的自动变量,那么我们再使用using声明来引入一个名称空间中相同的名字将会发生错误,因为using声明相当于在这个地方定义了一个变量(尽管并不是定义),而using编译指令相当于使用外部代码块的变量名字。但是如果我们使用using编译指令,则编译器不会发生错误,此时局部变量会覆盖名称空间中同名的变量。一般来说using声明比using编译指令更安全,如果发生错误,编译器会警告错误。
这些区别说的都是在代码块中,如果是全局声明区域使用using声明或using编译指令,也会发生冲突,比如使用using编译指令后再定义一个同名变量也是不可以的,但是可以定义一个静态全局变量,这与extern的用法差不多。总之,就是using编译指令相当于使用外部代码块的名字(也就是说相当于这个名字是在代码块外部定义的,但实际不是,外部代码块不能用这个名字,只是相当于的关系),而using声明相当于本地定义变量名字。
(6)名称空间的用法非常多
比如可以嵌套,名称空间中嵌套另一个名称空间;可以有未命名的名称空间,也就是链接性为内部的全局变量的替代品,因为从名称空间声明到文件结尾都是可见的,但是不能在别的位置使用它们;。
名称空间可以有别名,方法是namespace cc=std;using cc::cin;这样是可以的。
但是我们最常用的方式有三种:一是在某个函数中,比如main函数中使用using编译指令或using声明,如using namespace std;这样名称空间中的名称在这个函数中都是可以用的,相当于函数的局部变量。二是在函数外使用using编译指令或using声明,这样名称空间中的名称相当于全局变量。三是直接在需要使用的名称空间中名称的时候使用运算符::。
3.名称空间及其前途
使用名称空间的一些指导原则:
使用在名称空间中声明的变量,而不是使用外部全局变量;
使用在未命名名称空间中声明的变量,而不是使用静态全局变量;
如果开发了一个函数类或类库,应该放在名称空间中,目前,所有的标准类库都放在名称空间std中;
使用名称时候,应使用作用域解析运算符::或者using声明的方法;
对于using声明,首选将其作用域设置为局部而不是全局。
不要将using编译指令放在头文件中,如果非要使用using编译指令,应该放在所有的include之后。
头文件名的变化显示了名称空间的变化,老式的math.h并没有使用名称空间,而新的cmath使用了名称空间。