c++入门——命名空间

c++入门杂谈

c++正式入门前的一些信息杂谈，都是无关紧要的内容，可跳过。

1. c++98开始，c++体系正式完成，以后的内容大都在此基础上添砖加瓦，此时c++不再是一个人而是一群人的。有一个委员会，计划5年一个大版本标准。
2. c++0x：在c++05，因故障使得标准更新暂缓，可能在零几年更新（实际是拖到c++11）。c++11是继c++98后最完善的标准，该完善的都完善了，使c++更像新语言（对比c语言而言），但c++始终没有自己的网络库。
3. 笔记内容以c++98和c++11为主，后续根据需要进行补充。c++学习的主要内容是c++语法、数据结构和STL。
4. 在写OJ题上，c++比c 好写。有大佬将c++分成4个层次，大学在第1层，平台的公开课等在第2、第3层，位于第4层的大佬：例如候捷（写书的）、写编译器的人、c++标准委员会、一些资深大佬（只被业内人士知晓，不被社会了解）等。
5. 近些年，线上笔试变得特别难，对算法要求很高，因此在c++的学习上要求：1、多刷题。2、做好笔试强训。各种形式的都行。
6. 曾经有一个《21天精通系列》，在面试时千万别写精通，而是写熟练掌握（因为写精通容易翻车）。除非真的熟练掌握，比如把这里提到的大佬的作品和书都研究透了。
7. c++适合用于写底层软件如java虚拟机、操作系统、数据库（一些），但最主要还是服务器开发。java适用于实时性要求没那么高的软件（应用开发）。
8. 服务器。例如王者荣耀，先登录，再匹配玩家，储存数据，再发送指令。其中数据就是存储在服务器。庞大的数据对服务器要求很高，此时c++/c比java 更合适。
9. java半年一更，是一家商业公司sun开发，后被Oracle（甲骨文公司）公司收购直到至今（现在的编写时间是2024年10月8日）。所以c++更新慢是因为频率低。
10. c++是最难学的语言之一。“整体的难度”和java差不多，单看语法c++比java难30%（虽然不知道怎么算出来的）。例如c++有多继承而java只有单继承（因为java抄的c++）。但难的语法和坑都不可轻易去掉（任何语言），语言有向前兼容的特性，即以前支持的后面也要支持。但python就这么做过（指去掉了难的语法和坑）。c++的好一部分坑来自c语言。同时学习java的人比学习java的人多而且更卷。
11. c#对标java，与c和c++没关系（但都有抄袭的嫌疑，微软搞出来专门对抗java，有一定市场份额但很小）。
12. 像贝尔实验室这种，发展百年后成为研究院，大公司都会有研究院（就是实验室，一般叫研究院，例如达摩研究院）
13. c++还适用于写pc平台上绝大多数的游戏，以及嵌入式、物联网和数字图像处理、人工智能背后深度学习算法（大多还是用python）等。c++更适合岗位：软件开发——后台开发方向。
14. 学好c++：
    1. 写博客（我认为可以是写笔记），以及经常看自己写的。
    2. 选几本好书。
       • 《c++Primer》，当字典用。《c++Primer》的作者是个全球闻名的c++大佬，
       • 《c++ Primer Plus》有点蹭热度的意思，但内容也差不多。
       • 《STL源码剖析》作者候捷老师，是汉语教学界里c++的大佬，他翻译的和写的很多书都是经典，他个人造诣属于上面提到的c++第4层（大多数时候不需要我学到第4层），没看过他的书的人只有两种：特别nb的人以及特别拉胯的人。
15. c++源文件：name.cpp，c语言的是name.c，c语言能运行的，c++也能，原因是它们调用的编译器不同，c++兼容c。
16. c++同样可以调用g++进行编译。调用编译器gcc来编译c程序的命令，改成g++同样可以对c++代码进行编译。
17. 学习c++时依旧遵循先会用，再探讨本质的原则。

命名空间

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。

命名冲突或名字污染：库冲突。库包含官方库和第三方库（如我和同事写的不同库），官方库可以尽量避免重名，但第三方的在c语言只能改名。

对于这种错误，编译器在编译阶段会提示什么东西重定义。

这种命名冲突还会造成链接冲突：
指某一段代码在全局文件中多个.c/.cpp文件都可见，然后生成的.obj会冲突；static修饰全局变量时该全局变量只在当前文件可见，可以一定程度上避免链接冲突。

1 定义命名空间

格式：

namespace name{//Lists...
}

注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

//int rand = 1;
//头文件stdlib.h(cstdlib)有rand函数的定义，
//若在全局或非名称空间的局部定义rand这个名的变量会产生冲突。
namespace A{//命名空间中可以定义变量/函数/类型(类)，//以及可嵌套命名空间int rand = 1;int ran = 10;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};namespace B{int a = 2;}
}namespace A{//同名的名称空间会合并int x = 0;namespace A{//命名空间内可嵌套同名的命名空间int x = 1;}
}

2 使用命名空间

命名空间的使用有三种方式：

1、加命名空间名称即作用域限定符

printf("%d\n", N::a);

::是域作用限定符。

测试程序：

#ifndef _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#endif
/*
int rand = 1;
//头文件stdlib.h(cstdlib)有rand函数的定义，
//若在全局或非名称空间的局部定义rand这个名的变量会产生冲突。
*/#include<cstdio>
#include<cstdlib>
namespace A {//命名空间中可以定义变量/函数/类型(类)，//以及可嵌套命名空间int rand = 1;int ran = 10;int Add(int left, int right) {return left + right;}struct Node {struct Node* next;int val;};namespace B {int a = 2;}
}namespace A {//同名的名称空间会合并int x = 0;namespace A {//命名空间内可嵌套同名的命名空间int x = 1;}
}int main() {//使用作用域限定符::访问命名空间成员printf("%d\n", A::rand);printf("%d\n", A::ran);printf("%d\n", A::Add(A::rand, A::ran));A::Node a;a.next = NULL; a.val = 6;printf("%d\n", a.val);printf("%d\n", A::B::a);printf("%d\n", A::x);printf("%d\n", A::A::x);return 0;
}

2、使用using将命名空间中某个成员引入

但放的位置仍然决定该成员的作用范围（比如放在某函数中，则该成员的作用域就是该函数的{}划定的区域），这种方式在这里称之为指定域名。

using N::b;

例如：

#ifndef _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#endif
/*
int rand = 1;
//头文件stdlib.h(cstdlib)有rand函数的定义，
//若在全局或非名称空间的局部定义rand这个名的变量会产生冲突。
*/#include<cstdio>
#include<cstdlib>
namespace A {//命名空间中可以定义变量/函数/类型(类)，//以及可嵌套命名空间int rand = 1;int ran = 10;int Add(int left, int right) {return left + right;}struct Node {struct Node* next;int val;};namespace B {int a = 2;}
}namespace A {//同名的名称空间会合并int x = 0;namespace A {//命名空间内可嵌套同名的命名空间int x = 1;}
}void f1() {//使用关键字using将命名空间展开using A::rand;using A::ran;using A::Add;printf("%d\n", Add(rand, ran));using A::B::a;//嵌套展开printf("%d\n", a);using A::A::x;printf("%d\n", x);
}void f2() {//验证展开受到作用域影响{using A::ran;}//printf("%d\n", ran);//这里编译器不允许//printf("%d\n", Add(3, 4));//在main函数展开的也不行
}int main() {f1();//使用关键字using将命名空间展开using A::Add;f2();//验证展开受到作用域影响return 0;
}

3、使用using namespace 命名空间名称 引入

例如，常见的引入标准命名空间：

using namespace std;

测试程序：

#ifndef _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#endif
/*
int rand = 1;
//头文件stdlib.h(cstdlib)有rand函数的定义，
//若在全局或非名称空间的局部定义rand这个名的变量会产生冲突。
*/#include<cstdio>
#include<cstdlib>
namespace A {//命名空间中可以定义变量/函数/类型(类)，//以及可嵌套命名空间int rand = 1;int ran = 10;int Add(int left, int right) {return left + right;}struct Node {struct Node* next;int val;};namespace B {int a = 2;}
}
void f1() {using namespace A;printf("%d\n", ran);//展开A后会有两个rand，需要加域名才能访问printf("%d\n", A::rand);//namespace不建议用已经有的函数名作为别的元素//这里就无法正常使用rand函数。//printf("%d\n", rand());//想要使用rand函数需要用更严格的作用域指定printf("%p\n", ::std::rand);printf("%d\n", ::std::rand());//::表示全局，std表示c++标准库//个人感觉不用指定全局也行printf("%d\n", std::rand());struct Node node;node.next = NULL; node.val = 4;printf("%d\n", node.val);//printf("%d\n", a);//嵌套的命名空间同样需要展开using namespace B;printf("%d\n", a);
}void f2() {c++不允许在局部定义命名空间//namespace B {//	float printf = 3.14;//}
}int main() {f1();return 0;
}

特殊案例：

#include<cstdio>
namespace A {float printf = 3.6;
}
void f1() {using namespace A;//在重名的情况下用using展开std::printf("%f\n", A::printf);
}int main() {f1();return 0;
}

即使是用using namespace全面展开，c++程序会先在全局去找某个元素，找不到了再去找命名空间。因此在全局找到一个，在命名空间里又找到另一个重名的元素时，编译器不知道选哪个。

此时就需要指定域名。

若无论如何展开都会冲突，最简单的办法：能改名就改名。

3 namespace std

std是c++标准库的命名空间，即c++所有库里的东西都在这个库里。

头文件调用 (展开) 时拷贝头文件里的内容到代码中 (经编译器处理后) ，命名空间展开可以认为是对该空间授权，若没展开namespace，默认是不去namespace里去找，因此编译器不回去访问未规定展开的namespace。

不建议在大型项目中用using namespace全面展开，不好检查。