用于大型程序的工具

--命名空间

引言：

在一个给定作用域中定义的每个名字在该作用域中必须是唯一的,对庞大、复杂的应用程序而言,这个要求可能难以满足。这样的应用程序的全局作用域中一般有许多名字定义。由独立开发的库构成的复杂程序更有可能遇到名字冲突　――　同样的名字既可能在我们自己的代码中使用,也可能(更常见地)在独立供应商提供的代码中使用。

库倾向于定义许多全局名字　――　主要是模板名、类型名或函数名。在使用来自多个供应商的库编写应用程序的时候,这些名字中有一些几乎不可避免地会发生冲突,这种名字冲突问题称为命名空间污染问题。

传统上,程序员通过将全局实体的名字设得很长来避免命名空间污染,经常用特定字符序列作为程序中名字的前缀:

class cplusplus_primer_Query
{
    //...
};
ifstream &
cplusplus_primer_open_file(ifstream &,const string &);

程序员编写和阅读使用这种长名字的程序非常麻烦。

命名空间为防止名字冲突提供了更加可控的机制，命名空间能够划分全局名字空间，这样使用独立开发的库就更加容易了。一个命名空间是一个作用域,通过在命名空间内部定义库中的名字,库的作者(以及用户)可以避免全局名字固有的限制。

一、命名空间的定义

以关键字namespace开始，后接命名空间的名字：

namespace cplusplus_primer
{
class Sales_item
{
    //...
};
Sales_item operator+(const Sales_item &,
                     const Sales_item &);

class Query
{
public:
    Query(const std::string &);
    std::ostream &display(std::ostream &) const;

    //...
};

class Query_base
{
    //...
};
}

定义了cplusplus_primer的命名空间，它有四个成员：两个类，一个重载的+操作符，一个函数。

像其他名字一样,命名空间的名字在定义该命名空间的作用域中必须是唯一的。命名空间可以在全局作用域或其他作用域内部定义,但不能在函数或类内部定义。

命名空间名字后面接着由花括号括住的一块声明和定义,可以在命名空间中放入可以出现在全局作用域的任意声明:类、变量(以及它们的初始化)、函数(以及它们的定义)、模板以及其他命名空间。

命名空间作用域不能以分号结束。

１、每个命名空间是一个作用域

定义在命名空间中的实体称为命名空间成员。其中的每个名字必须引用该命名空间中的唯一实体。不同命名空间可以具有同名成员。

在命名空间中定义的名字可以被命名空间中的其他成员直接访问,命名空间外部的代码必须指出名字定义在哪个命名空间中:

    cplusplus_primer::Query q = cplusplus_primer::Query("hello");
    q.display(cout);

如果另一命名空间(如AddisonWesley)也提供TextQuery类,而且我们想要使用那个类代替cplusplus_primer中定义的TextQuery,可以通过这样修改代码而实现:

    AddisonWesley::Query q = AddisonWesley::Query("hello");
    q.display(cout);

２、从命名空间外部使用命名空间成员

可以使用using声明来获得对我们知道将经常使用的名字的直接访问：

    using cplusplus_primer::Query;
    Query q = Query("world");
    q.display(cout);

３、命名空间可以是不连续的

与其他作用域不同,命名空间可以在几个部分中定义。命名空间由它的分离定义部分的总和构成,命名空间是累积的。一个命名空间的分离部分可以分散在多个文件中,在不同文本文件中的命名空间定义也是累积的。当然,名字只在声明名字的文件中可见,这一常规限制继续应用,所以,如果命名空间的一个部分需要定义在另一文件中的名字,仍然必须声明该名字。

编写命名空间定义：

namespace namespace_name
{
//...
}

既可以定义新的命名空间，也可以添加到现存命名空间中。

如果名字namespace_name不是引用前面定义的命名空间,则用该名字创建新的命名空间,否则,这个定义打开一个已存在的命名空间,并将这些新声明加到那个命名空间。

４、接口和实现的分离

可以用分离的接口文件和实现文件构成命名空间,因此,可以用与管理自己的类和函数定义相同的方法来组织命名空间:

1.定义类的命名空间成员,以及作为类接口的一部分的函数声明与对象声明,可以放在头文件中,使用命名空间成员的文件可以包含这些头文件。

2.命名空间成员的定义可以放在单独的源文件中。

这个要求同样适用于命名空间中定义的名字。通过将接口和实现分离,可以保证函数和其他我们需要的名字只定义一次,但相同的声明可以在任何使用该实体的地方见到。

【最佳实践】

定义多个不相关类型的命名空间应该使用分离的文件,表示该命名空间定义的每个类型。

５、定义本书的命名空间

使用将接口和实现分离的策略：

//1 ---Sales_item.h---
#ifndef SALES_ITEM_H_INCLUDED
#define SALES_ITEM_H_INCLUDED

namespace cplusplus_primer
{
class Sales_item
{
    //...
};

Sales_item operator+(const Sales_item &,const Sales_item &);
}

#endif // SALES_ITEM_H_INCLUDED

//2 ---Query.h---
#ifndef QUERY_H_INCLUDED
#define QUERY_H_INCLUDED

#include 
  
   
#include 
   
     namespace cplusplus_primer { class Query { public: Query(const std::string &); std::ostream &display(std::ostream &) const; }; class Query_base { //... }; } #endif // QUERY_H_INCLUDED 
   
  

//3 ---Sales_item.cpp---
#include "Sales_item.h"
namespace cplusplus_primer
{
//定义
}

//4 ---Query.cpp---
#include "Query.h"
namespace cplusplus_primer
{
//定义
}