【C++】命名空间

1 命名空间的引入

2 命名空间的定义

3 标准命名空间std

头文件和std的关系

4 命名空间的使用

4.1 加命名空间名称及作用域限定符::

4.2 使用using将命名空间中某个成员引入(最推荐)

4.3 使用using namespace +命名空间名称

5 总结

1 命名空间的引入

为了解决C语言中命名冲突问题，C++引入了命名空间：

rand()函数包含在C语言头文件stdlib.h里，为了解决这个问题，可以这样做：

2 命名空间的定义

命名空间里可以放任意的变量、函数、结构体等等

namespace space2
{int a = 10;int add(int x, int y){return x + y;}struct ListNode{struct ListNode* next;int val;};//...
}

命名空间的嵌套

namespace s3
{int a = 10;namespace s4{int a = 20;}
}

命名空间s3和s4的变量a虽然同名，但并不会冲突！

命名空间的合并

#include<iostream>
namespace s3
{int a = 10;
}namespace s3
{int b = 20;
}int main()
{std::cout << s3::b << std::endl;return 0;
}

上面的写法相当于：

namespace s3
{int a = 10;int b = 20;
}

std是C++的标准命名空间，::是作用域限定符，下面会详细介绍。

3 标准命名空间std

标准命名空间std是C++标准库中定义的命名空间，用于包含一系列标准库提供的类、函数和对象。它提供了一种组织和封装代码的机制，以避免命名冲突，并将相关的实体进行逻辑上的分组。在程序中使用std命名空间，可以方便地使用标准库中的函数、对象等。

比如C++的标准输入cin输出cout，STL中的vector、sort、queue、stack等等都在std命名空间里。

头文件和std的关系

先来看一个C++输出hello world的程序：

#include<iostream>
using namespace std;//标准命名空间std展开int main()
{cout << "Hello World" << endl;return 0;
}

其中，iostream文件的包含以及标准命名空间std的展开都是缺一不可的，为什么呢？

头文件和std命名空间的关系是，头文件中的内容被包含在std命名空间中。这意味着，如果一个头文件没有使用任何命名空间，那么其定义的所有符号都位于全局作用域；如果一个头文件使用了命名空间std，那么其定义的所有符号都位于std命名空间中。

在C++标准库中，许多常用的函数、对象和类都被定义在std命名空间中，例如std::cout、std::vector等。因此，在使用这些函数、对象或类时，需要使用std::前缀来标识它们属于std命名空间。

需要注意的是，虽然大部分编译器在实现时并没有严格遵循C++标准，对于原来C语言的头文件，即使按照C++的方式来使用，即#include <cstdio>这种形式，那么符号可以位于命名空间std中，也可以位于全局范围中:

如果我们将C++的cstdio头文件换成C语言的stdio.h头文件:

原因是cstdio里的内容都被包含在std命名空间中，而stdio.h里的内容暴露在全局里！

C++将C语言的头文件形式全部由.h结尾改成了以c开头，可能是为了和自己的一套规范相匹配，比如标准C++之前iostream的写法是iostream.h。

不仅仅是头文件里定义的各种变量、函数等，我们自己定义的一系列东西如果暴露在全局里，就很容易造成命名冲突，因此我们在工作中使用C++语言进行工作时最好不要展开命名空间，那么接下来我们将继续介绍命名空间的使用以及作用域限定符。

4 命名空间的使用

namespace s3
{int a = 10;namespace s4{int a = 20;}int add(int x, int y){return x + y;}
}

我拿嵌套命名空间的例子向大家介绍命名空间的使用：

4.1 加命名空间名称及作用域限定符::

#include<iostream>
namespace s3
{int a = 10;namespace s4{int a = 20;}int add(int x, int y){return x + y;}
}
int main()
{std::cout << "s3中的add(1,2)=" << s3::add(1,2) << std::endl;std::cout << "s3中的a=" << s3::a << std::endl;std::cout << "s4中的a=" << s3::s4::a << std::endl;return 0;
}

s4是包含在s3里的，所以要写成s3::s4

如果我们要进行大量的输入输出，一句一句写std::cout岂不是太麻烦了？

4.2 使用using将命名空间中某个成员引入(最推荐)

为什么最推荐？

①减少代码量

②防止同名变量命名冲突

#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
namespace s3
{int a = 10;namespace s4{int a = 20;}
}
using s3::a;
using s3::s4;//err
using s3::add;
int main()
{cout << "s3中的add(1,2)=" << add(1,2) << endl;//3cout << "s3中的a=" << a << endl;//10cout << "s4中的a=" << s3::s4::a << endl;//20return 0;
}

注意，作用域限定符不支持后面跟命名空间：

4.3 使用using namespace +命名空间名称

温馨提醒：平时我们自己写代码可以用，到公司上班了就最好不要写，和别人冲突了就不好了。

using namespace std;//放在头文件前后都可以
#include<iostream>
//using namespace s3;//放在s3前面就err
namespace s3
{int a = 10;namespace s4{int a = 20;}int add(int x, int y){return x + y;}
}
using namespace s3;//ok
int main()
{cout << "hello world" << endl;cout << "s3中的a=" << add(1,2) << endl;cout << "s3中的a=" << a << endl;cout << "s4中的a=" << s4::a << endl;return 0;
}

使用using namespace+命名空间名称，就相当于少写了一层作用域限定符。

需要注意的是，展开自己的命名空间和展开标准命名空间，自己的必须写在命名空间的定义下面，std的既可以写在头文件上方也可以写在头文件下方。