C++ 命名空间-----namespace（超详细解析，小白必看系列）

一、前言

🍎什么是C++

二、关键字

三、命名空间（重点）

🍐C语言--命名冲突

🍉C++--命名空间的定义

🍓C++--命名空间的使用

四、C++输入&输出

五、共勉

一、前言

既博主学过C语言后又一新的语言，C++。总算既C语言 -- > 数据结构基础后又一新专栏专属于C plus plus。相信博主会通过博客的方式将C++的各个知识点细化的讲解出来，一起见证~的成长

🍎什么是C++

C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适。为了解决软件危机， 20世纪80年代，计算机界提出了OOP思想，支持面向对象的程序设计语言应运而生。

1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++。因此：C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。

正文开始

二、关键字

C++总计63个关键字，C语言32个关键字，先看个总览，具体每一个对应的是什么在后面的博文中会进行剖析

三、命名空间（重点）

可能诸位在看别人写的C++代码中，在一开始会包这个头文件：
#include<iostream>
这个头文件等价于我们在C语言学习到的 #include<stdio.h>，它是用来跟我们的控制台输入和输出的，这里简要提下，后续详谈。

除了上面这个头文件，还有这样一行代码：
using namespace std;
namespace就是我们要接触C++的第一个关键字，它就是命名空间

作用如下：

在C/C++中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，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。

🍐C语言--命名冲突

在正式引入namespace前，再来回顾下C语言的命名冲突问题：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
// 命名冲突
// rand 是库中的一个函数
// 自己又定义了一个与其名字相同的一个变量
int rand = 0;
int main()
{printf("%d", rand);return 0;
}
如上的代码中，头文件我们只用了intclude<stdio.h>，暂无其它。我们定义了全局变量rand，并且代码可以正常编译没有任何错误。但是要知道C语言存在一个库函数正是rand，但是要包上头文件#include<stdlib.h>，包上了这个头文件，再运行试试：

这里很明显发生了命名冲突了，我们定义的全局变量rand和库里的rand函数冲突

想要解决此问题也非常简单，可能有人会说我修改变量名就可以了，确实可以，但并不是长久之计，如若我在不知情的状态下使用该变量超过100次，难道你要一个一个修改吗，这就充分体现了C语言的命名冲突

在C++中，引入的命名空间namespace就很好解决了C语言的命名冲突问题。

🍉C++--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。

如下：

同一个作用域不能出现两个相同变量，此时的 rand 被关在 n1 的命名空间域里了，跟其它东西进行了隔离。所以在 stdlib.h 头文件展开时并不会发生命名冲突。此时 rand 的打印均是库函数里rand的地址，rand就是一个函数指针，打印的就是地址

此段代码更充分的体现了加上命名空间，不仅可以避免命名冲突，而且还告诉我们，此时再访问变量m、c、f，均是在全局域里访问的，而xzy这个命名空间域里的变量与全局域建立了一道围墙，互不干扰。不过这里c和m依旧是全局变量，命名空间不影响生命周期。

命名空间有三大特性：

1、命名空间可以定义变量，函数，类型
//1. 普通的命名空间
namespace N1 // N1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，也可以定义类型int a; //变量int Add(int left, int right) //函数{return left + right;}struct ListNode //类型{int val;struct ListNode* next;}}
2、命名空间可以嵌套
//2. 命名空间可以嵌套
namespace N2
{int a;int b;int Add(int left, int right){return left + right;}namespace N3{int c;int d;int Sub(int left, int right){return left - right;}}
}
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
//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。
namespace N1
{int Mul(int left, int right){return left * right;}
}

🍓C++--命名空间的使用

我们都清楚在C语言中，存在局部优先规则，如下：
int a = 0; //全局域
int main()
{int a = 1; //局部域printf("%d\n", a); // 1 局部优先return 0;
}
我们都清楚这里的结果是1，但是如若我非要打印全局域里的a呢？

这里引出域作用限定符 ( :: )，效果如下：

加上了( :: ) ，此时访问的a，就是全局域，这里是全局域的原因是“ ：：”的前面是空白，如若是空白，那么访问的就是全局域，这么看的话，我在“ ：：”前面换成命名空间域，不就可以访问命名空间域里的内容了吗。其实“ ：：”就是命名空间使用的一种方式。

比如我们定义了如下的命名空间：
namespace n1 
{int f = 0;int rand = 0;
}
现在该如何访问命名空间域里的内容呢？其实有3种方法：

加命名空间名称及作用域限定符“ ：：”
使用using namespace 命名空间名称全部展开
使用using将命名空间中成员部分展开

1、加命名空间及作用域限定符“ ：：”
int main()
{printf("%d\n", n1::f); //0printf("%d\n", n1::rand);//0return 0;
}
为了防止定义相同的变量或类型，我们可以定义多个命名空间来避免
namespace ret
{struct ListNode{int val;struct ListNode* next;};
}namespace tmp
{struct ListNode{int val;struct ListNode* next;};struct QueueNode{int val;struct QueueNode* next;};
}
当我们要使用它们时，如下：
int main()
{struct ret::ListNode* n1 = NULL;struct tmp::ListNode* n2 = NULL;return 0;
}
针对命名空间的嵌套，如下：

可以这样进行访问：
int main()
{struct tx::List::Node* n1; //访问List.h文件中的Nodestruct tx::Queue::Node* n2;//访问Queue.h文件中的Node
}
但是上述访问的方式有点过于麻烦，可不可以省略些重复的呢？比如不写tx::，这里就引出命名空间访问的第二种方法：

2、使用using namespace 命名空间名称全部展开
using namespace tx;
这句话的意思是把 tx 这个命名空间定义的东西放出来，所以我们就可这样访问：
int main()
{struct List::Node* n1; //访问List.h文件中的Nodestruct Queue::Node* n2;//访问Queue.h文件中的Node
}
当然，我还可以再拆一层，如下：
using namespace tx;
using namespace List;
int main()
{struct Node* n1; //访问List.h文件中的Nodestruct Queue::Node* n2;//访问Queue.h文件中的Node
}
展开时要注意tx和List的顺序不能颠倒

这种访问方式是可以达到简化效果，但是也会存在一定风险：命名空间全部释放又重新回到命名冲突。

所以针对某些特定会出现命名冲突问题的，需要单独讨论：

（重点，后期常用）由此我们得知：全部展开并不好，我们需要按需索取，用什么展开什么，由此引出第三种使用方法

3、使用using将命名空间中成员展开

针对上述代码，我们只放f出来
namespace n1
{int f = 0;int rand = 0;
}
using n1::f;
int main()
{f += 2;printf("%d\n", f);n1::rand += 2;printf("%d\n", n1::rand);
}
学到这，我们来看下C++的标准库命名空间：
#include<iostream>
using namespace std; //std 是封C++库的命名空间
int main()
{cout << "hello world" << endl; // hello worldreturn 0;
}
如若省去了这行代码：
using namespace std; 
想要输出hello world就要这样做：
#include<iostream>
int main()
{std::cout << "hello world" << std::endl;return 0;
}
当然也可以这样：
#include<iostream>
using std::cout;
int main()
{cout << "hello world" << std::endl;return 0;
}
这就充分运用到了命名空间，至于为什么会这样相信不需要我解释大家就能悟出来哈。

四、C++输入&输出

C语言中，我们都清楚输入用scanf，输出用printf，可是在C++中，我们同样可以用C语言的，不过C++也独有一套输入cin输出cout。

说明：

使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空间。
注意：早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持<iostream.h>格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用<iostream>+std的方式。
	// >> 流提取运算符cin >> a;// << 流插入运算符cout << a;
C++里的输入输出流可以自动识别类型，不需要像C语言一样不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c

注意：endl是换行符，等价于C语言的 ' \n '。

最后，我们依旧是以经典的hello world结束C++的输入输出
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout << "hello world" << endl;
}