C++ 命名空间-namespace作用与使用方法详解

在学习c++的时候，看到很多程序中用了以下语句：
using namespace std;
这表明使用了命名空间std，那么什么是命名空间？为什么要使用命名空间呢？本文就详细介绍命名空间的意义和用法。

1、为什么需要命名空间

命名空间是ANSI C++引入的可以由用户命名的作用域，用来处理程序中常见的同名冲突。
在c++中有4层次的作用域：文件、函数、类、复合语句。在不同的作用域中可以定义名字相同的变量，互不干扰，便于系统区别他们。
如下：

class A
{
public:
    void fun1();
private:
    int i;
};

void A::fun1()
{

}

class B
{
public:
    void fun1();
private:
    int i;
};

void B::fun1()
{

}

这样，他们就不会发生混淆。
但是，一个大型的应用软件，往往不是由一个人独立完成的，而是由若干不同的人合作完成的，不同的人分别完成不同的部分，最后组成一个完整的程序。假如不同的人分别定义了类，放在了不同的文件中，在主函数的文件中需要使用这些类时，就用#include指令将这些头文件包含进来。由于头文件室友不同的人设计的，有可能在不同头文件中用了相同的名字来命名所定义的类或函数。这样，程序中就会出现名字冲突。
以下面的程序为例，在People 和People 分别定义类和函数：

//
class Student
{public:
    Student(int n, char s, string name)
    {
        //.....
    }
private:
    int num;
    string name;
    char sex;
};
int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}

//
class Student
{
public:
    Student(int n, char s, string name)
    {
        //.....
    }
private:
    int num;
    char sex;
    string name;
};
int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}

假如在主程序中要用到People 中的Student函数，需要在头文件中包含People ，同时要用到People 中的Student函数，需要在头文件中包含People ，如果主程序如下：

#include <iostream>
#include "People "
#include "People "
int main()
{
    Student stdu1(101, 18, "wang");
    cout << fun(5, 3) << endl;
    return 0;
}

这时程序就会出错，因为在预编译后，头文件中的内容取代了对应的#include指令，这样就在同一个程序文件中出现了两个Student类和两个fun函数，显然是重复定义，这就是名字冲突，即在同一个作用域中有两个或者多个同名的实体。

2、什么是命名空间

所谓命名空间，实际上就是一个由程序设计者命名的内存区域。程序设计者可以根据需要制定一些有名字的空间域，把一些全局实体分别放在各个命名空间中，从而与其他全局实体分隔开来。如：

namespace AA
{
    int a;
    double b;
}

namespace是定义命名空间锁必须写的关键字，AA是自己制定的命名空间的名字。如果在程序中要使用a和b，必须加上命名空间名和作用域分辨符::，如AA::a，AA::b，这种用法称为命名空间限定。
命名空间的作用是建立一些互相分隔的作用域，把一些全局实体分隔开来，以免产生名字冲突。

3、使用命名空间解决名字冲突

如下程序为例：

//
namespace PeopleA
class Student
{public:
    Student(int n, char s, string name)
    {
        //.....
    }
private:
    int num;
    string name;
    char sex;
};
int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}

//
namespace PeopleB
class Student
{
public:
    Student(int n, char s, string name)
    {
        //.....
    }
private:
    int num;
    char sex;
    string name;
};
int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}

#include <iostream>
#include "People "
#include "People "
int main()
{
    PeopleA::Student stdu1(101, 18, "wang");
    cout << PeopleA::fun(5, 3) << endl;
    PeopleB::Student stdu1(101, 18, "wang");
    cout << PeopleB::fun(5, 3) << endl;
    return 0;
}

4、使用命名空间成员的方法

在引用命名空间成员时，要用命名空间名和作用域分辨符对命名空间成员进行限定，以区别不同的命名空间中的同名标识符。即：
命名空间名::命名空间成员名
c++提供了一些机制，能简化使用命名空间的使用：

1、使用命名空间别名

可以为命名空间起一个别名，用来替代较长的命名空间名，如：
namespace PeopleA
可以用一个较短的别名替代它。如：
namespace PA = PeopleA

2 、使用using命名空间成员名

using后面的命名空间成员名必须是由命名空间限定的名字，如：
using AA::i；

3、使用using namespace命名空间名

如：using namespace AA;
声明了在本作用域中要用到命名空间AA中的成员，在使用该命名空间的任何成员时都不必再使用命名空间限定。

5、无名的命名空间

c++中可以声明无名的命名空间，如：

namespace 
{
    void fun()
    {
        //....
    }
}

由于命名空间没有名字，在其他文件中显然无法引用，它只在本文件的作用域有效。若无名命名空间的成员fun函数的作用域为文件A，在文件A中使用无名命名空间的成员，不用也无法用命名空间名限定。

6、标准命名空间std

标准C++库中的所有标识符都是在一个名为std的命名空间中定义的，或者说标准头文件中的函数、类、对象和模板实在命名空间std中定义的。一般用using namespace语句对命名空间std进行声明，这样可以不必对每个命名空间成员一一进行处理，在文件的开头加入如下语句：
using namespace std;
这样，在std中定义和声明的所有标识符在本文件中都可以作为全局变量来使用。
以上是关于C++命名空间的知识总结，希望对大家有所帮助~~

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