0. 前言

C++是在C语言基础之上的一门语言, 所以学习C++的第一步是思考C++是如何优化C语言设计中的一些不足, 如作用域, IO , 函数, 指针, 宏等

这些内容同时也是为之后学习C++类和对象打基础, 下面说一下C++是如何优化C语言中的作用域

1. 命名空间

在说明命名空间的概念和如何优化C作用域之前, 首先来看一个例子

如图, 编译器报rand重定义错误, 发生这个错误的原因是<stdlib.h>头文件中有一个名为rand的函数

当它包含进t1.cpp源文件后, 它与变量rand发生命名冲突，如下图

这个命名冲突在C语言中是没有办法解决的，因为在C语言中只有局部和全局作用域的概念

而在局部作用域中创建的变量出了作用域后就会被销毁, 所以也不能解决问题

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void test()
{
	int rand = 0;
} // 变量rand销毁 
int main()
{
	printf("%d ", rand);
}

 但是命名冲突在C++中可以用命名空间来解决

 

1.1 命名空间的概念

命名空间可以理解为一个域，这个域叫做命名空间域, 命名空间域与其他不同的域分离, 以此解决命名冲突的问题, 如下图

此时变量rand在命名空间域中,  此时它与函数名rand在不同的域中，不同的域可以有相同的名字，所以这样就解决了命名冲突 

下面用实际代码证明

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 命名空间的定义
namespace test
{
	int rand = 0;
}

int main()
{
	printf("%d\n", test::rand); // 命名空间的使用
}

如图所示, 打印出了变量rand的值, 解决了命名冲突 ,接下来详细说一下命名空间的定义与使用

 

1.2 命名空间的定义

1. 命名空间定义的语法：

关键字namespace+命名空间名字+{}

namespace test
{
	int rand = 0;
}

2. 命名空间定义的规则:

• 命名空间内部可以定义变量, 函数和结构

namespace test1
{
	// 命名空间内可以定义变量, 函数和结构
	int rand = 0;

	int add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}

	struct SLNode
	{
		int data;
		struct SLNode* next;
	};
}

• 命名空间可以嵌套命名空间

namespace test1
{
	int rand = 0;

	// 命名空间可以嵌套命名空间
	namespace test2
	{
		int a = 1;
		int sub(int x, int y)
		{
			return x - y;
		}
	}
}

 

1.3 命名空间的使用

命名空间有三种使用方式

1. 指定命名空间域:

#include <stdio.h>

namespace test1
{
	int a = 0;
	int c = 2;
	namespace test2
	{
		int b = 1;
	}
}

int main()
{
	// 1. 指定命名空间域 --- 命名空间名字 + 作用域限定符 + 命名空间成员
	printf("%d\n", test1::a);
	printf("%d\n", test1::test2::b);

}

2. 使用using将命名空间中某个成员引入

#include <stdio.h>

namespace test1
{
	int a = 0;
	int c = 2;
	namespace test2
	{
		int b = 1;
	}
}

// 2. 使用using将命名空间中某个成员引入
using test1::a;
using test1::test2::b;

int main()
{
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);
	return 0;
}

3. 使用using namespace 命名空间名引入

#include <stdio.h>

namespace test1
{
	int a = 0;
	int c = 2;
	namespace test2
	{
		int b = 1;
	}
}

// 3. 使用using namespace 命名空间名引入
using namespace test1;

int main()
{
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

1.4 三种命名空间使用的含义

 上面说明了三种命名空间的使用，下面来具体说一下它们各自的含义还有与包含头文件的区别

using 引入:

using namespace 引入:

包含头文件是将头文件中的函数声明拷贝到源文件中, 所以使用命名空间和包含头文件是两个不同的概念

1.5 关于命名空间的思考

1. 命名空间域默认是关闭的， 只有如上的3种方法使用命名空间域

2. 所有的C++头文件和STL都封在一个名为std命名空间域中

 

如图所示, 只有将命名空间域std引入, 才能使用iostream头文件， 这样是为了防止C++标准库与我们自己写的代码之间出现命名冲突