我来自 Java 背景,使用包而不是名称空间。我习惯于将一起工作以形成完整对象的类放入包中,然后稍后从该包中重用它们。但现在我正在使用 C++。
如何在 C++ 中使用命名空间?您是为整个应用程序创建一个命名空间,还是为主要组件创建命名空间?如果是这样,您如何从其他命名空间中的类创建对象?
我来自 Java 背景,使用包而不是名称空间。我习惯于将一起工作以形成完整对象的类放入包中,然后稍后从该包中重用它们。但现在我正在使用 C++。
如何在 C++ 中使用命名空间?您是为整个应用程序创建一个命名空间,还是为主要组件创建命名空间?如果是这样,您如何从其他命名空间中的类创建对象?
命名空间本质上是包。它们可以这样使用:
namespace MyNamespace
{
class MyClass
{
};
}
然后在代码中:
MyNamespace::MyClass* pClass = new MyNamespace::MyClass();
或者,如果您想始终使用特定的命名空间,您可以这样做:
using namespace MyNamespace;
MyClass* pClass = new MyClass();
编辑:按照bernhardrusch所说的,我倾向于根本不使用“使用命名空间 x”语法,我通常在实例化我的对象时明确指定命名空间(即我展示的第一个示例)。
正如您在下面询问的那样,您可以使用任意数量的命名空间。
为了避免说一切,Mark Ingram 已经说过使用命名空间的小技巧:
避免在头文件中使用“使用命名空间”指令——这将为导入此头文件的程序的所有部分打开命名空间。在实现文件(*.cpp)中,这通常不是什么大问题——尽管我更喜欢在函数级别使用“使用命名空间”指令。
我认为命名空间主要用于避免命名冲突——不一定是为了组织你的代码结构。我主要用头文件/文件结构来组织 C++ 程序。
有时在较大的 C++ 项目中使用命名空间来隐藏实现细节。
using 指令的附加说明:有些人更喜欢仅对单个元素使用“使用”:
using std::cout;
using std::endl;
文森特罗伯特在他的评论中是对的,你如何在 C++ 中正确使用命名空间?.
命名空间至少用于帮助避免名称冲突。在 Java 中,这是通过“org.domain”习语强制执行的(因为假定一个人不会使用他/她自己的域名以外的任何东西)。
在 C++ 中,您可以为模块中的所有代码提供命名空间。例如,对于一个模块 MyModule.dll,您可以为其代码命名空间 MyModule。我在其他地方看到有人使用 MyCompany::MyProject::MyModule。我想这有点矫枉过正,但总而言之,这对我来说似乎是正确的。
Using 应该非常小心地使用,因为它有效地将一个(或所有)符号从一个命名空间导入到您当前的命名空间中。
在头文件中这样做是邪恶的,因为您的头文件会污染包括它在内的每个源(它让我想起宏......),甚至在源文件中,函数范围之外的错误样式,因为它将在全局范围内导入命名空间中的符号。
使用“使用”最安全的方法是导入选择符号:
void doSomething()
{
using std::string ; // string is now "imported", at least,
// until the end of the function
string a("Hello World!") ;
std::cout << a << std::endl ;
}
void doSomethingElse()
{
using namespace std ; // everything from std is now "imported", at least,
// until the end of the function
string a("Hello World!") ;
cout << a << endl ;
}
你会看到很多“使用命名空间标准;” 在教程或示例代码中。原因是减少符号的数量以使阅读更容易,而不是因为这是一个好主意。
“使用命名空间标准;” 被斯科特·迈耶斯(Scott Meyers)劝阻(我不记得具体是哪本书,但如果有必要我可以找到它)。
命名空间不仅仅是包。另一个例子可以在 Bjarne Stroustrup 的“The C++ Programming Language”中找到。
在“特别版”的8.2.8 Namespace Composition中,他描述了如何将两个命名空间 AAA 和 BBB 合并到另一个名为 CCC 的命名空间中。因此 CCC 成为 AAA 和 BBB 的别名:
namespace AAA
{
void doSomething() ;
}
namespace BBB
{
void doSomethingElse() ;
}
namespace CCC
{
using namespace AAA ;
using namespace BBB ;
}
void doSomethingAgain()
{
CCC::doSomething() ;
CCC::doSomethingElse() ;
}
您甚至可以从不同的命名空间导入选择符号,以构建您自己的自定义命名空间接口。我还没有找到它的实际用途,但从理论上讲,它很酷。
我在其他答案中没有看到任何提及,所以这是我的 2 加拿大分:
在“使用命名空间”主题中,一个有用的语句是命名空间别名,允许您“重命名”命名空间,通常给它一个更短的名称。例如,而不是:
Some::Impossibly::Annoyingly::Long:Name::For::Namespace::Finally::TheClassName foo;
Some::Impossibly::Annoyingly::Long:Name::For::Namespace::Finally::AnotherClassName bar;
你可以写:
namespace Shorter = Some::Impossibly::Annoyingly::Long:Name::For::Namespace::Finally;
Shorter::TheClassName foo;
Shorter::AnotherClassName bar;
不要听每个人告诉你命名空间只是命名空间。
它们很重要,因为编译器会考虑它们来应用接口原则。基本上可以用一个例子来解释:
namespace ns {
class A
{
};
void print(A a)
{
}
}
如果你想打印一个 A 对象,代码将是这个:
ns::A a;
print(a);
请注意,我们在调用函数时没有明确提及命名空间。这就是接口原则:C++ 将一个以类型作为参数的函数视为该类型接口的一部分,因此无需指定命名空间,因为参数已经隐含了命名空间。
现在为什么这个原则很重要?想象一下,A 类作者没有为这个类提供 print() 函数。您必须自己提供一个。由于您是一名优秀的程序员,您将在自己的命名空间中定义此函数,或者可能在全局命名空间中。
namespace ns {
class A
{
};
}
void print(A a)
{
}
您的代码可以开始在任何您想要的地方调用 print(a) 函数。现在想象一下,几年后,作者决定提供一个 print() 函数,比你的更好,因为他知道他的类的内部结构并且可以制作比你的更好的版本。
然后 C++ 作者决定应该使用他的 print() 函数版本而不是另一个命名空间中提供的函数,以尊重接口原则。并且 print() 函数的这种“升级”应该尽可能简单,这意味着您不必更改对 print() 函数的每次调用。这就是为什么在 C++ 中无需指定命名空间就可以调用“接口函数”(与类在同一命名空间中的函数)。
这就是为什么在使用 C++ 命名空间时应将其视为“接口”并牢记接口原则的原因。
如果您想更好地解释这种行为,可以参考Herb Sutter 的 Exceptional C++一书
我见过的更大的 C++ 项目几乎不使用一个以上的命名空间(例如 boost 库)。
实际上 boost 使用了大量的命名空间,通常 boost 的每个部分都有自己的命名空间用于内部工作,然后可能只将公共接口放在顶级命名空间 boost 中。
我个人认为代码库越大,命名空间就越重要,即使在单个应用程序(或库)中也是如此。在工作中,我们将应用程序的每个模块放在自己的命名空间中。
我经常使用的命名空间的另一个用途(不是双关语)是匿名命名空间:
namespace {
const int CONSTANT = 42;
}
这与以下内容基本相同:
static const int CONSTANT = 42;
然而,推荐使用匿名命名空间(而不是静态命名空间)来使代码和数据仅在 C++ 的当前编译单元中可见。
另外,请注意,您可以添加到命名空间。举个例子就更清楚了,我的意思是你可以拥有:
namespace MyNamespace
{
double square(double x) { return x * x; }
}
在一个文件square.h
中,并且
namespace MyNamespace
{
double cube(double x) { return x * x * x; }
}
在一个文件中cube.h
。这定义了一个命名空间MyNamespace
(也就是说,您可以跨多个文件定义一个命名空间)。
在 Java 中:
package somepackage;
class SomeClass {}
在 C++ 中:
namespace somenamespace {
class SomeClass {}
}
并使用它们,Java:
import somepackage;
和 C++:
using namespace somenamespace;
此外,Java 的全名是“somepackge.SomeClass”,C++ 的全名是“somenamespace::SomeClass”。使用这些约定,您可以像在 Java 中习惯的那样进行组织,包括为命名空间创建匹配的文件夹名称。文件夹->包和文件->类的要求不存在,所以你可以独立地命名你的文件夹和类,而不是包和命名空间。
@马吕斯
是的,您可以一次使用多个命名空间,例如:
using namespace boost;
using namespace std;
shared_ptr<int> p(new int(1)); // shared_ptr belongs to boost
cout << "cout belongs to std::" << endl; // cout and endl are in std
[二月。2014 年——(真的有那么长吗?):正如乔伊在下面指出的那样,这个特殊的例子现在是模棱两可的。Boost 和 std:: 现在每个都有一个 shared_ptr。]
您还可以在函数中包含“使用命名空间...”,例如:
void test(const std::string& s) {
using namespace std;
cout << s;
}
一般来说,如果我认为可能存在与其他库的函数或类型名称冲突,我会为代码体创建命名空间。它还有助于品牌代码,ala boost::。
我更喜欢为应用程序使用顶级命名空间,为组件使用子命名空间。
您可以使用来自其他名称空间的类的方式与 java 中的方式非常相似。您可以使用类似于“import PACKAGE”语句的“use NAMESPACE”,例如使用 std。或者您将包指定为用“::”分隔的类的前缀,例如std::string。这类似于 Java 中的“java.lang.String”。
请注意,C++ 中的命名空间实际上只是一个命名空间。它们不提供包在 Java 中所做的任何封装,因此您可能不会经常使用它们。
我使用 C++ 命名空间的方式与在 C#、Perl 等中使用的相同。这只是标准库内容、第三方内容和我自己的代码之间符号的语义分离。我会将自己的应用程序放在一个命名空间中,然后将可重用的库组件放在另一个命名空间中进行分离。
java 和 C++ 之间的另一个区别是,在 C++ 中,命名空间层次结构不需要匹配文件系统布局。所以我倾向于将整个可重用库放在一个命名空间中,并将库中的子系统放在子目录中:
#include "lib/module1.h"
#include "lib/module2.h"
lib::class1 *v = new lib::class1();
如果存在名称冲突的可能性,我只会将子系统放在嵌套的命名空间中。
标准::cout
前缀 std:: 表示名称 cout 和 endl 定义在名为 std 的命名空间内。命名空间允许我们避免我们定义的名称和在库中使用这些相同名称之间的意外冲突。标准库定义的所有名称都在标准命名空间中。编写 std::cout 使用范围运算符(::operator)表示我们要使用命名空间 std 中定义的名称 cout。将展示一种从库中访问名称的更简单方法。