在 C++ 头文件中放置 using 指令的位置

Question

对于我的项目，我使用了一些非常复杂的数据结构，例如

std::unordered_map<int, std::list<std::shared_ptr<const Foo>>>

为了便于阅读，我想声明类型别名。我构建项目的代码已经通过在头文件中全局放置using 语句来做到这一点：

// bar.h
#ifndef BAR_H
#define BAR_H

#include <unordered_map>
#include <list>
#include <memory>
#include "foo.h"

using FooTable = std::unordered_map<int, std::list<std::shared_ptr<const Foo>>>;

class Bar {
    FooTable create_foo();
};

#endif

由于我的 C++ 知识有点生疏，所以我只是采用了这种风格 - 但现在我读到以这种方式使用 using 可能会出现问题，因为它会在包含此标头的所有内容上强制使用此别名。

尽管进行了大量的谷歌搜索，但我找不到关于如何正确处理此问题的具体答案，只有很多关于不该做什么的陈述。所以，我只是把 using 放在类中：

// bar.h
#ifndef BAR_H
#define BAR_H

#include <unordered_map>
#include <list>
#include <memory>
#include "foo.h"


class Bar {
    using FooTable = std::unordered_map<int, std::list<std::shared_ptr<const Foo>>>;

    FooTable create_foo();
};

#endif

但是这有一个缺点，我需要在源文件中重新声明别名：

// bar.cpp
#include "bar.h"

using FooTable = std::unordered_map<int, std::list<std::shared_ptr<const Foo>>>;

FooTable Bar::create_foo()
{
...
}

虽然这似乎可行，但我不确定这是否安全……我的直觉告诉我这有点难看。所以在我像这样重写我的整个项目之前，我想我会问：有没有更好/更优雅/更安全的方法来做到这一点？还是应该完全避免在头文件中使用类型别名？

Answer 1

但是这有一个缺点，我需要在源文件中重新声明别名：

这是不正确的。您只需将其设为public，然后指定适当的范围，因此您可以在Bar 的范围之外将其称为Bar::FooTable（包括返回类型，除非尾随！）：

Bar::FooTable Bar::create_foo()
{ /* ... */ }

或

auto Bar::create_foo() -> FooTable
{ /* ... */ }

（只要FooTable 就可以在定义内，因为它是成员！）

您的方法很好，尽管我也会将所有内容都放在名称空间中。那么你的别名是否在类中并不重要：它仍然在你自己的代码中自包含。这纯粹是一种风格问题，对其他人几乎没有影响。

Answer 2

但现在我读到以这种方式使用 using 可能会出现问题，因为它会在包含此标头的所有内容上强制使用此别名。

这个问题同样适用于您定义的类Bar。所有包含此标头的程序都必须使用Bar 的定义。

所以，我只是将 using 放在类中

您减少了全局命名空间中的声明数量。这很好。

但是这有一个缺点，我需要在源文件中重新声明别名

这是不必要的。

如果您将别名设为公开，则可以使用范围解析运算符将其引用为Bar::FooTable。或者您可以使用尾随返回类型，在该类型中在类的范围内查找上下文名称：

auto Bar::create_foo() -> FooTable

---

还有一个更通用的解决方案：命名空间。将您自己的所有声明放入单个命名空间（可以进一步划分为子命名空间）。这样您只需将一个名称引入全局命名空间，从而大大减少名称冲突的可能性。

在 C++ 头文件中放置 using 指令的位置

同样的推理适用于您放置任何其他声明的位置。至少在您自己的命名空间中，但通常将声明放在足够窄的范围内是一个不错的经验法则。如果类型别名只用于那个类，那么成员类型别名就很有意义。

Answer 3

正如 cmets 中已经提到的，您不需要重新声明它。如果你在一个类中声明它，你只需要使用Bar::FooTable 来引用它。如果你在命名空间中声明它也是一样的，除非你在命名空间之外使用命名空间名称。如果你使用 typedef 也是一样的。

是否在命名空间或类中声明它完全取决于您。就个人而言，我试图确保它具有尽可能相关的范围。例如，如果我有一个 typedef 仅用于与特定类有关，我将 typedef 放在类中。如果它具有与特定类无关的全局值，我在命名空间中声明它。

话虽如此，我建议您不要在全局命名空间中声明它以避免歧义，如果您由于某种原因发现自己遇到命名冲突，如果您最终使用不同的 typedef（或者我认为一般情况下与您的 typedef/using 语句同名）在其他地方声明。

此外，类中的 typedef 受访问修饰符的约束。默认情况下，它是私有的，这意味着您不能在课堂外使用它。如果您打算这样做，则需要将其公开。

就安全性而言，在全局范围内声明它并不是特别安全，尤其是当您将它与 using namespace 结合使用时（这可能是其自身的问题 - 请参阅 this）。您可以在自己的命名空间中声明它（namespace Baz { using FooTable = blah; /* more code*/}），但将其声明为类会产生相同的效果。

请注意，命名空间和类本质上是范围，它们有自己的动态。如果您在namespace Baz 内的源文件中编写代码，则可以访问在同一命名空间中声明的typedef，而无需指定Baz::FooTable。它本质上公开了 typedef，类似于它在全局命名空间中的工作方式，但以更受限制的方式。更多关于 here.