使用命名空间行为背后的基本原理答案

【问题标题】：Rationale behind using namespace behavior使用命名空间行为背后的基本原理
【发布时间】：2017-07-04 18:36:52
【问题描述】：

引用标准：

using 指令指定指定命名空间中的名称可以在 using 指令出现的范围内使用使用指令。在非限定名称查找 (3.4.1) 期间，名称看起来好像它们是在最近的封闭命名空间中声明的其中包含 using 指令和指定的命名空间。

看看这段代码：

namespace A {

    int fn() { return 1; }

}

namespace Inner {

    int fn() { return 2; }

    namespace B {

        using namespace A;

        int z = fn();

    }

}

在这里，在我知道命名空间的确切规则之前，我曾预计z 将被初始化为1，因为我写了using namespace A，因此预计将使用A::fn()。但事实并非如此，z 将被初始化为 2，因为 Inner::fn() 被调用是因为我引用的规则。

这种行为背后的基本原理是什么：“好像它们是在最近的封闭命名空间中声明的，其中包含使用指令和指定命名空间”？

如果using namespace 用作对该命名空间中的所有内容应用 using 声明，会有什么缺点？

注意：this 是促使我提出这个问题的相关问题。

【问题讨论】：

这对我来说似乎也违反直觉，但它似乎从 C++98 开始就是这样。

标签： c++ namespaces language-lawyer

【解决方案1】：

命名空间系统的一个理想属性是我所说的增量 API 兼容性。也就是说，如果我向命名空间添加一个符号，那么任何以前工作的程序都应该继续工作并且意味着同样的事情。

现在，带有重载的普通 C++ 不增量 API 兼容：

int foo(long x) { return 1; }

int main()
{
    foo(0);
}

现在我添加了重载int foo(int x) { return 2; }，程序默默地改变了含义。

无论如何，当 C++ 人员设计namespace 系统时，他们希望在递增外部 API 时，以前工作的代码不应更改选择符号的名称空间。从您的示例中，以前的工作代码将类似于：

namespace A {
    //no fn here, yet    
}

namespace Inner {

    int fn() { return 2; }

    namespace B {

        using namespace A;
        int z = fn();
    }
}

并且z 很容易初始化为2。现在使用名为 fn 的符号扩充命名空间 A 不会改变该工作代码的含义。

相反的情况并不真正适用：

namespace A {
    int fn() { return 1; }
}

namespace Inner {

    // no fn here

    namespace B {

        using namespace A;
        int z = fn();
    }
}

这里z被初始化为1。当然，如果我将fn 添加到Inner 会改变程序的含义，但Inner 不是外部API：实际上，当Inner 最初编写时，A::fn 确实已经存在（它被召唤了！），所以没有理由不知道冲突。

一个比较实际的例子

想象一下这个 C++98 程序：

#include <iostream>

namespace A {
int move = 0;
void foo()
{
    using namespace std;
    cout << move << endl;
    return 0;
}
}

int main()
{
    A::foo();
    return 0;
}

现在，如果我用 C++11 编译它，由于using 规则，一切正常。如果 using namespace std 用作对该命名空间中的所有内容应用 using 声明，则该程序将尝试打印函数 std::move 而不是 A::move。

【讨论】：