为什么 C++ 的“使用命名空间”会以它的方式工作？

Question

所有学生都对 C++using-directives 的行为感到惊讶。考虑一下这个 sn-p (Godbolt)：

namespace NA {
    int foo(Zoo::Lion);
}
namespace NB {
    int foo(Zoo::Lion);
    namespace NC {
        namespace N1 {
            int foo(Zoo::Cat);
        }
        namespace N2 {
            int test() {
                using namespace N1;
                using namespace NA;
                return foo(Zoo::Lion());
            }
        }
    }
}

你可能认为test 会调用NA 的foo(Zoo::Lion)；但实际上它最终会调用N1 的foo(Zoo::Cat)。

原因是using namespace NA 实际上并没有将NA 中的名称带入当前 范围；它将它们带入NA 和N2 的最小共同祖先 范围内，即::。并且using namespace N1 不会将N1 中的名称带入 current 范围；它将它们带入N1 和N2 的最小共同祖先范围，即NC。在这里，我画了一个漂亮的图表：

然后正常的非限定查找“查找”树，顺序为test–N2–NC–NB–::，一旦在@中找到名称foo就停止987654346@。查找树上较高的 NB 和 :: 中的 foo，因为它们已被 NC 中的 foo 隐藏。

我认为我对这种机制的理解足以解释它是如何工作的。我不明白的是为什么。在设计 C++ 命名空间时，为什么他们选择这种完全奇怪的机制，而不是像“名称被引入当前范围，就像使用 using-declaration”或“名称被带入全局范围”或“名称保留在原处，在每个“使用”命名空间中进行单独查找，然后合并在一起”？

在为 C++ 选择这种特定机制时有哪些考虑？

我正在寻找有关 C++ 设计的参考资料——书籍、博客文章、WG21 论文、D&E、ARM、反射器讨论、任何那种性质。我特别不在寻找“基于意见”的答案；我正在寻找设计该功能时指定的真正理由。

（我已阅读 The Design and Evolution of C++ (1994)，第 17.4 节“命名空间”，但它甚至没有提到这种古怪的机制。D&E说：“using-directive 不会将名称引入本地范围；它只是使命名空间中的名称可访问。”这是 true，但缺乏理由。我希望 StackOverflow 可以做得更好。）

Answer 1

引用C++ Primer (5th Edition) 部分“18.2.2. 使用命名空间成员”的摘录

using 指令引入的名称范围更复杂 比 using 声明中的名称范围。正如我们所见，使用 声明将名称置于与 using 相同的范围内 声明本身。就好像 using 声明为 命名空间成员。

using 指令不声明本地别名。反而有效果 将命名空间成员提升到最近的范围内 命名空间本身和 using 指令。

using 声明和 using 之间的范围差异 指令直接源于这两个设施的工作方式。如果是 一个 using 声明，我们只是让 name 在 局部范围。相反， using 指令使 可用的命名空间 通常，命名空间可能包含定义 不能出现在本地范围内。因此，使用指令 被视为出现在最近的封闭命名空间范围内。

因此，与 using-declarations 相比，using-directives 范围处理的差异不会阻止声明相同的名称。当发生这种名称冲突时，它是允许的，但任何模棱两可的用法都必须明确指定预期的版本。