命名空间

命名空间提供了在大项目中避免名字冲突的一种方法。

声明于命名空间块内的符号被放入一个具名的作用域中，避免这些符号被误认为其他作用域中的同名符号。

允许具有相同名字的多个命名空间块。这些块中的所有声明声明于该具名作用域。

语法

解释

命名空间

命名空间定义只允许在命名空间作用域，包括全局作用域中出现。

为了重打开一个既存的命名空间（正式而言，作为扩展命名空间定义），对命名空间定义中所用的 标识符 的查找必须解析为一个命名空间名（而非命名空间别名），该名字被声明为某个外围命名空间或外围命名空间中的内联命名空间的成员。

命名空间体 定义了一个命名空间作用域，这将影响名字查找。

出现于 命名空间体（包含嵌套命名空间定义）中的声明所引入的所有名字，都成为命名空间 标识符 的成员，无论此命名空间定义是原初命名空间定义（引入 标识符 者），还是扩展命名空间定义（“重打开”已定义命名空间者）。

声明于命名空间体内的命名空间成员，可以在其外部用显式限定进行定义或再声明

namespace Q {
  namespace V { // V 是 Q 的成员，且完全在 Q 内定义
// namespace Q::V { // C++17 中对上述二行的替代写法
    class C { void m(); }; // C 是 V 的成员且完全定义于 V 内
                           // C::m 仅声明
    void f(); // f 是 V 的成员，但只在此声明
  }
  void V::f() // V 的成员 f 的 V 外定义
              // f 的外围命名空间仍是全局命名空间、Q 与 Q::V
  {
      extern void h(); // 这声明 ::Q::V::h
  }
  void V::C::m() // V::C::m 的命名空间（及类）外定义
                 // 外围命名空间是全局命名空间、Q 与 Q::V
  {
  }
}

命名空间外的定义和再声明仅在声明点后，仅在命名空间作用域，且仅在包围原命名空间的命名空间（包括全局命名空间）中允许出现，而且它们必须使用限定标识语法 (C++14 起)。

namespace Q {
  namespace V { // V 的原初命名空间定义
    void f(); // Q::V::f 的声明
  }
  void V::f() {} // OK
  void V::g() {} // 错误：g() 仍不是 V 的成员
  namespace V { // V 的扩展命名空间定义
    void g(); // Q::V::g 的声明
  }
}
namespace R { // 不是 Q 的外围命名空间
   void Q::V::g() {} // 错误：不能在 R 内定义 Q::V::g
}
void Q::V::g() {} // OK：全局命名空间包围 Q

在非局部类 X 中由友元声明所引入的名字，会成为 X 的最内层外围命名空间的成员，但它们对于通常的名字查找（无限定或有限定）不可见，除非在命名空间作用域提供与之匹配的声明，不论在类之前还是之后均可。这种名字可通过 ADL 找到，其中同时考虑命名空间和类。

这种友元声明，在确定名字是否与先前声明的名字冲突时，只考虑最内层外围命名空间。

void h(int);
namespace A {
  class X {
    friend void f(X); // A::f 是友元
    class Y {
        friend void g(); // A::g 是友元
        friend void h(int); // A::h 是友元，与 ::h 不冲突
    };
  };
  // A::f、A::g 与 A::h 在命名空间作用域不可见
  // 虽然它们是命名空间 A 的成员
  X x;
  void g() {  // A::g 的定义
     f(x); // A::X::f 通过 ADL 找到
  }
  void f(X) {}       // A::f 的定义
  void h(int) {}     // A::h 的定义
  // A::f 、 A::g 与 A::h 现在在命名空间作用域可见
  // 而且它们亦是 A::X 与 A::X::Y 的友元
}

{ // C++14 中，std::literals 及其成员命名空间是内联的
   using namespace std::string_literals; // 令来自 std::literals::string_literals
                                         // 的 operator""s 可见
   auto str = "abc"s;
}
{
   using namespace std::literals; // 令
                                  // std::literals::string_literals::operator""s 与
                                  // std::literals::chrono_literals::operator""s 均可见
   auto str = "abc"s;
   auto min = 60s;
}
{
   using std::operator""s; // 令 std::literals::string_literals::operator""s 与
                           // std::literals::chrono_literals::operator""s 均可见
   auto str = "abc"s;
   auto min = 60s;
}

无名命名空间

无名命名空间定义是具有下列形式的命名空间定义

此定义被当做一个拥有独有名字的命名空间定义，与当前作用域中指名此无名命名空间的一条 using 指令。

namespace {
    int i;  // 定义 ::(独有)::i
}
void f() {
    i++;  // 自增 ::(独有)::i
}
 
namespace A {
    namespace {
        int i; // A::(独有)::i
        int j; // A::(独有)::j
    }
    void g() { i++; } // A::(独有)::i++
}
 
using namespace A; // 从 A 引入所有名称到全局命名空间
void h() {
    i++;    // 错误：::(独有)::i 与 ::A::(独有)::i 均在作用域中
    A::i++; // OK：自增 A::(独有)::i
    j++;    // OK：自增 A::(独有)::j
}

using 声明

引入定义于别处的名称到此 using 声明出现的声明性区域。

using 声明可用于将命名空间的成员引入到其他命名空间和块作用域中，或将基类的成员引入到派生类定义中。

对于在派生类定义中的用法，见 using 声明。

由 using 声明引入到命名空间作用域的名字，可以同任何其他名字一样使用，包含从其他作用域进行的有限定查找：

void f();
namespace A {
    void g();
}
namespace X {
    using ::f; // 全局 f 现在作为 ::X::f 可见
    using A::g; // A::g 现在作为 ::X::g 可见
    using A::g, A::g; // (C++17) OK：命名空间作用域允许双重声明
}
void h()
{
    X::f(); // 调用 ::f
    X::g(); // 调用 A::g
}

在用 using 声明从命名空间采取成员后，若该命名空间被扩充并引入了同名的额外声明，则这些额外声明不会通过该 using 声明变为可见（与 using 指令相反）。一个例外是 using 声明指名类模板时：后面引入的部分特化实际上是可见的，因为其查找是通过主模板达成的。

namespace A {
    void f(int);
}
using A::f; // ::f 现在是 A::f(int) 的同义词
 
namespace A { // 命名空间扩展
   void f(char); // 不更改 ::f 的含义
}
void foo() {
    f('a'); // 调用 f(int)，即使 f(char) 存在。
} 
void bar() {
   using A::f; // 此 f 是 A::f(int) 与 A::f(char) 的同义词
   f('a'); // 调用 f(char)
}

using 声明不能指名 模板标识、命名空间或有作用域枚举项。using 声明中的每个声明符引入一个且只有一个名字，例如枚举 的 using 声明不引入其任何枚举项。

针对相同名字的常规声明的所有制约，隐藏和重载规则，均适用于 using 声明：

namespace A {
    int x;
}
namespace B {
    int i;
    struct g { };
    struct x { };
    void f(int);
    void f(double);
    void g(char); // OK：函数名 g 隐藏类 g
}
void func() {
    int i;
    using B::i; // 错误：两次声明 i
 
    void f(char);
    using B::f; // OK：f(char)、f(int)、f(double) 是重载
    f(3.5); // 调用 B::f(double)
 
    using B::g;
    g('a');      // 调用 B::g(char)
    struct g g1; // 声明 g1 拥有类型 struct B::g
 
    using B::x;
    using A::x;  // OK ：隐藏 B::x
    x = 99;      // 赋值给 A::x
    struct x x1; // 声明 x1 拥有类型 struct B::x
}

若用 using 声明引入函数，则声明拥有相同名字和形参列表的函数是非良构的（除非是同一函数的声明）。若用 using 声明引入函数模板，则声明拥有相同名字、形参类型列表、返回类型及模板形参列表的函数模板是非良构的。两个 using 声明可以引入拥有相同名字和形参列表的函数，但若试图调用该函数，则程序非良构。

namespace B {
    void f(int);
    void f(double);
}
namespace C {
    void f(int);
    void f(double);
    void f(char);
}
void h() {
    using B::f; // 引入 B::f(int) 、 B::f(double)
    using C::f; // 引入 C::f(int) 、 C::f(double) 及 C::f(char)
    f('h');      // 调用 C::f(char)
    f(1);        // 错误：B::f(int) 或 C::f(int) ？
    void f(int); // 错误：f(int) 与 C::f(int) 及 B::f(int) 冲突
}

namespace X {
  namespace M {
     void g(); // 声明，但不定义 X::M::g()
  }
  using M::g;
  void g();   // 错误：试图声明与 X::M::g() 冲突的 X::g
}

using 指令

using 指令是拥有下列语法的块声明：

using 指令仅在命名空间作用域和块作用域中允许出现。从某个 using 指令之后到该指令出现的作用域结尾为止，以任何名字的无限定名字查找的视点，来自 命名空间名 的每个名字均可见，如同它声明于同时包含该 using 指令和 命名空间名 两者的最接近外围命名空间一样。

using 指令不向其所出现的声明性区域添加任何名字（不同于 using 声明），因而并不妨碍再声明相同的名字。

using 指令对于无限定查找是传递性的：若作用域包含指名 命名空间名 的 using 指令，而它自身包含对某 命名空间名-2 的 using 指令，则效果如同第二个命名空间中的 using 指令出现在第一个之中一样。这些传递性命名空间的出现顺序并不影响名字查找。

namespace A {
    int i;
}
namespace B {
    int i;
    int j;
    namespace C {
        namespace D {
            using namespace A; // 注入所有来自 A 的名称到全局命名空间
            int j;
            int k;
            int a = i; // i 是 B::i，因为 B::i 隐藏 A::i
        }
        using namespace D; // 注入来自 D 的名称到 C
                           // 注入来自 A 的名称到全局命名空间
        int k = 89; // 声明与用 using 引入者等同的名称 OK
        int l = k;  // 歧义：C::k 或 D::k
        int m = i;  // OK：B::i 隐藏 A::i
        int n = j;  // OK：D::j 隐藏 B::j
    }
}

在使用 using 指令指名某命名空间后，若该命名空间被扩充并向其添加了额外的成员和/或 using 指令，则这些额外成员和额外的命名空间通过该 using 指令可见（与 using 声明相反）

namespace D {
   int d1;
   void f(char);
}
using namespace D; // 引入 D::d1、D::f、D::d2、D::f，
                   // E::e 及 E::f 到全局命名空间！
 
int d1; // OK：声明时与 D::d1 不冲突
namespace E {
    int e;
    void f(int);
}
namespace D { // 命名空间扩展
    int d2;
    using namespace E; // 传递性 using 指令
    void f(int);
}
void f() {
    d1++; // 错误：歧义：::d1 或 D::d1？
    ::d1++; // OK
    D::d1++; // OK
    d2++; // OK，d2 是 D::d2
    e++; // OK：e 是 E::e，因为传递性 using
    f(1); // 错误：歧义：D::f(int) 或 E::f(int)？
    f('a'); // OK：仅有的 f(char) 是 D::f(char)
}

注解

在任何命名空间作用域中的 using 指令 using namespace std;，将命名空间 std 中的所有名字都引入到全局命名空间中（因为全局命名空间是同时包含 std 和任何用户声明命名空间的最近命名空间），这可能导致不合预期的名字冲突。通常认为，在头文件的文件作用域中采用它或其他的 using 指令是不良的实践。

示例

#include <vector>
 
namespace vec {
 
    template< typename T >
    class vector {
        // ...
    };
 
} // of vec
 
int main()
{
    std::vector<int> v1; // 标准 vector。
    vec::vector<int> v2; // 用户定义 vector。
 
    v1 = v2; // 错误：v1 与 v2 是不同类型的对象。
 
    {
        using namespace std;
        vector<int> v3; // 同 std::vector
        v1 = v3; // OK
    }
 
    {
        using vec::vector;
        vector<int> v4; // 同 vec::vector
        v2 = v4; // OK
    }
 
    return 0;
}

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

参阅