命名空間是ANSIC++引入的可以由用戶命名的作用域，用來處理程序中常見的同名沖突。

我認(rèn)識(shí)兩位叫“A”的朋友，一位是我同學(xué)，一位是我同事，兩個(gè)人的聯(lián)系方式在手機(jī)中保存的時(shí)候需要備注一下“同學(xué)A”、“同事A”，在名字前面加上額外的信息加以區(qū)分，雖然有時(shí)候腦袋會(huì)不清醒，打電話會(huì)打錯(cuò)……

同樣的情況也出現(xiàn)在C++編程中。例如，我自己寫一個(gè)顯示函數(shù)show（），在另外一個(gè)可用的庫中也有一個(gè)顯示函數(shù)show（），二者函數(shù)名相同。這樣我在調(diào)用函數(shù)時(shí)，編譯器就無法判斷我是用的是哪一個(gè)show（）函數(shù)。

因此引入命名空間（namespace）這個(gè)概念，專門用于解決上面的問題，就像在“A”這個(gè)名字前面加上額外的附加信息一樣（額外的附加信息…..這句是不是病句），命名空間可以用來作為附加信息來區(qū)分不同庫中相同名稱的函數(shù)、類、變量等。本質(zhì)上，命名空間就是定義了一個(gè)范圍。

再說幾句，我們之前看到的代碼都有這條語句：using namespace std；即使用命名空間std，規(guī)定該文件中使用的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)都是在標(biāo)準(zhǔn)命名空間std中定義的。

為什么需要將這些函數(shù)、類等定義在命名空間中呢？這其實(shí)是為了避免變量或函數(shù)重名的問題。一個(gè)項(xiàng)目往往由多個(gè)工程師開發(fā)完成，有可能出現(xiàn)全局變量或函數(shù)重名的現(xiàn)象，而如果每個(gè)人都定義了自己的命名空間就可以解決這個(gè)問題，即使重名，只要分屬不同的命名空間就不會(huì)引起問題。

在 C語言中定義了3個(gè)層次的作用域，即文件(編譯單元)、函數(shù)和復(fù)合語句。C++又引入了類作用域，類是出現(xiàn)在文件內(nèi)的。在不同的作用域中可以定義相同名字的變量，互不于擾，系統(tǒng)能夠區(qū)別它們。

全局變量的作用域是整個(gè)程序，在同一作用域中不應(yīng)有兩個(gè)或多個(gè)同名的實(shí)體(enuty)，包括變量、函數(shù)和類等。

例：如果在文件中定義了兩個(gè)類，在這兩個(gè)類中可以有同名的函數(shù)。在引用時(shí)，為了區(qū)別，應(yīng)該加上類名作為限定：
class A //聲明A類

{

public：

void funl()；//聲明A類中的funl函數(shù)

private：

int i；

}；

void A::funl() //定義A類中的funl函數(shù)

{…………}

class B //聲明B類

{

public：

void funl()； //B類中也有funl函數(shù)

void fun2()；

}；

void B::funl() //定義B類中的funl函數(shù)

{ …………}

這樣不會(huì)發(fā)生混淆。

在文件中可以定義全局變量(global variable)，它的作用域是整個(gè)程序。如果在文件A中定義了一個(gè)變量a   inta=3；

在文件B中可以再定義一個(gè)變量a   int a=5;

在分別對(duì)文件A和文件B進(jìn)行編譯時(shí)不會(huì)有問題。但是，如果一個(gè)程序包括文件A和文件B，那么在進(jìn)行連接時(shí)，會(huì)報(bào)告出錯(cuò)，因?yàn)樵谕�一個(gè)程序中有兩個(gè)同名的變量，認(rèn)為是對(duì)變量的重復(fù)定義。

可以通過extern聲明同一程序中的兩個(gè)文件中的同名變量是同一個(gè)變量。如果在文件B中有以下聲明： extemint a； 表示文件B中的變量a是在其他文件中已定義的變量。由于有此聲明，在程序編譯和連接后，文件A的變量a的作用域擴(kuò)展到了文件B。如果在文件B中不再對(duì)a賦值，則在文件B中用以下語句輸出的是文件A中變量a的值：cout<<a； //得到a的值為3

命名空間的定義使用關(guān)鍵字namespace，后跟命名空間的名稱，如下所示：

void  Fun1(){...};

void  Fun2(){...};

上面的組織形式我們將函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)和聲明放到了一起，有時(shí)候我們并不想看到函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)，只希望能一眼看到的全部都是函數(shù)的接口界面。我們可以采用如下的方式將函數(shù)的界面和具體實(shí)現(xiàn)分開。

namespace A

{

    int a;

double b;

void  Fun1();

void  Fun2();

}

void A::Fun1(){/*...*/}

void A::Fun2(){/*...*/}

1、如果一個(gè)函數(shù)的定義沒有在其對(duì)應(yīng)的命名空間里，必須要使用作用域解析符::來指定函數(shù)的命名空間。

2、不可以在命名空間以外定義一個(gè)命名空間中不存在的新成員。例如：

void A::Fun3();//錯(cuò)誤，A里并沒有Fun3()

3、一個(gè)良好的程序應(yīng)該將程序中的所有實(shí)體（變量，類，函數(shù)）都放到某個(gè)命名空間里。當(dāng)然除了main()函數(shù)之外。

命名空間內(nèi)部不僅可以聲明或定義變量，對(duì)于其它能在命名空間以外聲明或定義的實(shí)體，同樣也都能在命名空間內(nèi)部進(jìn)行聲明或定義，例如變量的聲明或定義、函數(shù)的聲明或定義、typedef等都可以出現(xiàn)在命名空間中。

namespace 是定義命名空間所必須寫的關(guān)鍵字，A是用戶自己指定的命名空間的名字(可以用任意的合法標(biāo)識(shí)符)，在花括號(hào)內(nèi)是聲明塊，在其中聲明的實(shí)體稱為命名空間成員(namespacemember)。現(xiàn)在命名空間成員包括變量a和b，注意二者仍然是全局變量，僅僅是把它們隱藏在指定的命名空間中而已。如果在程序中要使用變量a和b，必須加上命名空間名和作用域分辨符“::”，如A:a，A::b。這種用法稱為命名空間限定(qualified)，這些名字(如A::a)稱為被限定名(qualified name)。C++中命名空間的作用類似于操作系統(tǒng)中的目錄和文件的關(guān)系，由于文件很多，不便管理，而且容易重名，于是人們?cè)O(shè)立若干子目錄，把文件分別放到不同的子目錄中，不同子目錄中的文件可以同名。調(diào)用文件時(shí)應(yīng)指出文件路徑。

命名空間的作用：是建立一些互相分隔的作用域，把一些全局實(shí)體分隔開來。以免產(chǎn)生老師點(diǎn)名叫李華時(shí)，3個(gè)同名的學(xué)生都站起來應(yīng)答，這就是名字沖突，因?yàn)樗麄儫o法辨別老師想叫的是哪一個(gè)李華，同名者無法互相區(qū)分。為了避免同名混淆，學(xué)校把3個(gè)同名的學(xué)生分在3個(gè)班。這樣，在小班點(diǎn)名叫李華時(shí)，只會(huì)有一個(gè)人應(yīng)答。也就是說，在該班的范圍(即班作用域)內(nèi)名字是惟一的。如果在全校集合時(shí)校長(zhǎng)點(diǎn)名，需要在全校范圍內(nèi)找這個(gè)學(xué)生，就需要考慮作用域問題。如果校長(zhǎng)叫李華，全校學(xué)生中又會(huì)有3人一齊喊“到”，因?yàn)樵谕�一作用域中存�?個(gè)同名學(xué)生。為了在全校范圍內(nèi)區(qū)分這3名學(xué)生，校長(zhǎng)必須在名字前加上班號(hào)，如高三甲班的李華，或高三乙班的李華，即加上班名限定。這樣就不致產(chǎn)生混淆。

可以根據(jù)需要設(shè)置許多個(gè)命名空間，每個(gè)命名空間名代表一個(gè)不同的命名空間域，不同的命名空間不能同名。這樣，可以把不同的庫中的實(shí)體放到不同的命名空間中，或者說，用不同的命名空間把不同的實(shí)體隱蔽起來。過去我們用的全局變量可以理解為全局命名空間，獨(dú)立于所有有名的命名空間之外，它是不需要用 namespace聲明的，實(shí)際上是由系統(tǒng)隱式聲明的，存在于每個(gè)程序之中。

在聲明一個(gè)命名空間時(shí)，花括號(hào)內(nèi)不僅可以包括變量，而且還可以包括以下類型：
·變量(可以帶有初始化)；
·常量；
·數(shù)(可以是定義或聲明)；
·結(jié)構(gòu)體；
·類；
·模板；
·命名空間(在一個(gè)命名空間中又定義一個(gè)命名空間，即嵌套的命名空間)。

例如
namespace nsl
{

const int RATE=0.08； //常量
double pay； //變量
double tax() //函數(shù)
{

return a*RATE；

}
namespace  ns2    //嵌套的命名空間
{

int age；

}

}

如果想輸出命名空間nsl中成員的數(shù)據(jù)，可以采用下面的方法：

cout<<nsl::RATE<<endl；

cout<<nsl::pay<<endl；

cout<<nsl::tax()<<endl；

cout<<nsl::ns2::age<<endl； //需要指定外層的和內(nèi)層的命名空間名

   可以看到命名空間的聲明方法和使用方法與類差不多。但它們之間有一點(diǎn)差別：在聲明類時(shí)在右花括號(hào)的后面有一分號(hào)，而在定義命名空間時(shí)，花括號(hào)的后面沒有分號(hào)。

為了調(diào)用帶有命名空間的函數(shù)或變量，需要在前面加上命名空間的名稱，我們看到，使用“命名空間::標(biāo)識(shí)符名稱”的方式就可以訪問命名空間中的變量或函數(shù)了，而且即使是重復(fù)命名也可以正確訪問。

讓我們來看看命名空間如何為變量或函數(shù)等實(shí)體定義范圍：

定義兩個(gè)命名空間，在使用函數(shù)func()時(shí)，用first_space::func()和second_space::func()來指明使用的是哪個(gè)func函數(shù)，cout和endl屬于std命名空間。

//第一個(gè)命名空間

//第二個(gè)命名空間

//調(diào)用第一個(gè)命名空間中的函數(shù)

first_space::func();

//調(diào)用第二個(gè)命名空間中的函數(shù)

second_space::func();

      

}

執(zhí)行結(jié)果如圖

                              

2.png (43.46 KB, 下載次數(shù): 44)

下載附件

2018-3-5 19:25 上傳

可以使用usingnamespace *;指令，這里的*可以表示任何命名空間，其作用是釋放命名空間*中的變量或函數(shù)等，使之在被訪問時(shí)可以不必加“命名空間：：”，訪問方法與一般的變量或函數(shù)無異。這樣在使用命名空間中的變量、函數(shù)、類等時(shí)就不需要在前面加上命名空間的名稱，這個(gè)指令會(huì)告訴編譯器，后續(xù)的代碼將使用指定的命名空間中的名稱。

//第一個(gè)命名空間

//第二個(gè)命名空間

//調(diào)用第一個(gè)命名空間中的函數(shù)

在main函數(shù)上面已經(jīng)用using namespace *;指令釋放了first_space命名空間中的函數(shù)，因此main函數(shù)中func()函數(shù)就知道使用哪個(gè)命名空間中的func()函數(shù)了。

3.png (30.7 KB, 下載次數(shù): 48)

下載附件

2018-3-5 19:26 上傳

using namespace *;會(huì)給我們書寫程序帶來方便，但也要慎用，如果釋放了多個(gè)命名空間中的東西后，它們又可能會(huì)引起命名沖突。下面演示同時(shí)釋放first_space和second_space命名空間的情況。

上例中，編譯器會(huì)提示編譯錯(cuò)誤，因?yàn)樗�不知道該訪問哪個(gè)命名空間中的字符串變量Url。這時(shí)要想正確訪問，還需在Url前面加上命名空間修飾。

  而如果main函數(shù)中又定義了一個(gè)局部變量Url呢？

char *Url = "Autocodes Autocodes Autocodes";  

運(yùn)行后我們發(fā)現(xiàn)，Url訪問正確，可見，這種情況下，編譯器優(yōu)先訪問局部變量。

using不僅僅可以用于聲明整個(gè)命名空間，也可以針對(duì)命名空間中的一個(gè)名稱。

using指令也可以用來指定命名空間中的特定項(xiàng)目。例如，如果只打算使用命名空間中的cout，可以使用如下語句：

using std::cout;

隨后的代碼中，在使用cout時(shí)就可以不用加上命名空間名稱作為前綴，但是命名空間std中的其他項(xiàng)目仍然需要加上命名空間名稱作為前綴，如下所示：

#include <iostream>

using std::cout;

int main ()

{

cout<< "std::endl is used with std!" << std::endl;

return 0;

}

4.png (24.93 KB, 下載次數(shù): 51)

下載附件

2018-3-5 19:27 上傳

using 指令引入的名稱遵循正常的范圍規(guī)則。名稱從使用 using 指令開始是可見的，直到該范圍結(jié)束。此時(shí)，在范圍以外定義的同名實(shí)體是隱藏的。

命名空間可以定義在幾個(gè)不同的部分中，因此命名空間是由幾個(gè)單獨(dú)定義的部分組成的。一個(gè)命名空間的各個(gè)組成部分可以分散在多個(gè)文件中。

所以，如果命名空間中的某個(gè)組成部分需要請(qǐng)求定義在另一個(gè)文件中的名稱，則仍然需要聲明該名稱。下面的命名空間定義可以是定義一個(gè)新的命名空間，也可以是為已有的命名空間增加新的元素：

namespace namespace_name  

{

       //代碼聲明

}

命名空間可以嵌套，可以在一個(gè)命名空間中定義另一個(gè)命名空間，如下所示：

namespace namespace_name1

{

       //代碼聲明

       namespace  namespace_name2

{

//代碼聲明

}

}

可以使用::運(yùn)算符來訪問嵌套的命名空間中的成員：

//訪問namespace_name2中的成員

using namespace namespace_name1::namespace_name2;

//訪問namespace_name1中的成員

using namespace  namespace_name1;

在上面的語句中，如果使用的是namespace_name1，那么在該范圍內(nèi)namespace_name2中的元素也是可用的，如下所示：

5.png (16.87 KB, 下載次數(shù): 57)

下載附件

2018-3-5 19:28 上傳

4.png (24.93 KB, 下載次數(shù): 44)

下載附件

2018-3-5 19:28 上傳

有時(shí)候我們同一個(gè)命名空間在面向不同的用戶時(shí)，可能需要提供不同的界面。比如我們有一個(gè)命名空間里面定義了關(guān)于串口的一些實(shí)體。我們給一個(gè)開發(fā)中的程序提供的接口可能包括：打開串口，設(shè)置波特率，設(shè)置校驗(yàn)位等。但是面向一個(gè)最終用戶時(shí)，我們可能只需要給他提供一個(gè)打開串口接口就夠了。這便是使用多重界面的意義。

1、實(shí)現(xiàn)多重界面的方法有很多，首先可能想到的是使用不同的命名空間。

namespace A

void Fun1();

void Fun2();

void Fun3();

namespaceA_Interface1

usingA::Fun1;

2、上面界面實(shí)現(xiàn)的過程中，A_Interface1和A有著非常強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，修改A中的Fun1會(huì)使A_Interface1中的Fun1也修改。有時(shí)候我們可能不需要這么強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，讓A_Interface1中的函數(shù)有著一定的可控性，可以使用下面界面實(shí)現(xiàn)的方式。

namespaceA

{

void Fun1();

void Fun2();

void Fun3();

}

namespaceA_Interface1

{

void Fun1()

{

A::Fun1();

}

}

我們知道不同命名空間的變量名可以重復(fù)，這有助于第三方將兩個(gè)不同人寫的代碼進(jìn)行整合。有時(shí)候我們并不想我們的某些代碼被其他人進(jìn)行整合，但是也想利用命名空間的優(yōu)勢(shì)——可以讓變量名重復(fù)。這時(shí)候使用無名命名空間就很有價(jià)值了：第一沒有名字，其他地方無法引用進(jìn)去；第二因?yàn)槭敲�名空間它里面的變量可以和其他命名空間中變量的名字重復(fù)。

無名命名空間可以在本編譯單元(所在文件)處調(diào)用，沒有這一規(guī)則就永遠(yuǎn)都用不到了。需要注意的是，不同編譯單元中的無名命名空間不同。

我們?cè)诮o命名空間取名字的時(shí)候，如果太短(比如上面的A)很可能出現(xiàn)沖突。名太長(zhǎng)又太麻煩。這時(shí)候我們將長(zhǎng)名字的命名空間在合適的地方取個(gè)別名可能會(huì)更好些。格式如下：

namespace A = LongNameNamespaceA;

這種替換的方式和C語言中的宏定義非常相似，因此別名另外一個(gè)特別用于的地方就是使代碼對(duì)命名空間的依賴降低。比如我們有一個(gè)大型程序依賴于一個(gè)命名空間LibA,現(xiàn)在需要版本升級(jí)將所有引用LibA中的代碼替換為L(zhǎng)ibA_Plus.如果使用起別名的方式，我們不用再代碼中逐個(gè)查找將LibA::替換為L(zhǎng)ibA_Plus.而是簡(jiǎn)單的在命名空間的別名定義處稍作修改即可。

namespace A = LibA;

//替換為

namespaceA = LibA_Plus;

但也需要注意過多的使用命名空間別名也容易造成混亂。

再如 ：

namespaceTelevision     //聲明命名空間，名為Television
{ … }

可以用一個(gè)較短而易記的別名代替它。如：
namespace TV=Television； //別名TV與原名Television等價(jià)

也可以說，別名TV指向原名Television，在原來出現(xiàn)Television的位置都可以無條件地用TV來代替。