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JDSZGLLL   2022-06-28 我要评论

命名空间的使用

来源

在了解命名空间的原理和使用之前,我们先要理解,命名空间是为了解决什么问题。

C++是在C的基础上发展而形成的一种语言,完全兼容C的语法,也加入了许多新的规则和语法来解决C的缺陷。

命名空间就是为了解决C语言中的重复命名的问题。

首先我们来看看这么一个代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
	int scanf = 20;
	printf("%d", scanf);
	return 0;
}

我们都知道scanf在C之中是一个函数名,但诡异的是我们在主函数中声明scanf是有效的并且输出结果是20.

在这个程序内的scanf就是表示是一个int型整数,这是根据就近原则或者说是局部优先原则确定的。

接下来我们看看另一个程序:

#include<stdio.h>
int main()
{
	int scanf = 20;
	scanf("%d", &scanf);
	printf("%d", scanf);
	return 0;
}

在我们想要scanf作为函数使用时出现了问题,两者之间命名冲突。

在C语言中我们被告诫不要让变量名与函数名冲突,但是在C++中有没有合适的解决方法呢?

命名空间的使用

我们先来书写一个在C++中最为简单的程序:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	return 0;
}

这里我们就看到了namespace命名空间,但是现在它是用来干什么的我们还不清楚,首先我们先来了解一下它。

一个命名空间就定义了一个新的作用域,命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

让我们从代码方面来看看命名空间到底是什么:

#include<iostream>
using namespace std;
namespace  N1
{
	int printf = 30;
	int strlen = 20;
}
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

我们声明了一个命名空间N1,在内部声明了两个int类型的变量,通过作用域限定符::我们就可以调用命名空间中的变量。

并且命名空间中也可以嵌套命名空间:

namespace  N1
{
	int printf = 30;
	int strlen = 20;
	namespace  N2
	{
		int a = 0;
	}
}

通过上面的解释,我们明白了,命名空间适用于将声明的名称之间相互隔离,防止命名冲突。比如说,我们调用N1::printf时,::将范围限定在N1这个命名空间之中,而不会与函数名printf冲突,反之亦然。

那么一开始我们看到的那个程序是什么意思呢?

我们先来看另一个版本的程序:

int main()
{
	std::cout << "hello  world" << std::endl;
	//cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

显然std也是一个命名空间,通过作用域限定符调用命名空间std内的内容。

那么一开始的

using namespace std;

是用来干嘛的呢?

using的作用是把命名空间中的内容在全局空间中展开,命名空间中的变量就成为了全局变量,调用时就不需要命名空间名加上作用域限定符了。

实际上命名空间有三种使用方式,各有优劣。

不展开

也就是

std::cout << "hello  world" << std::endl;

的方式,要使用命名空间中的名称,就要使用::来限定命名空间,完全避免了冲突,在大工程中使用。缺点就是在日常练习中书写代码较为繁琐。

部分展开

使用using将命名空间中成员引入,将一些我们常用的符号在全局中展开,就可以大大简化代码,是在第一个方法和第三个方法之间取一个折中。

using std::cout;
using std::endl;
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	//cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

全展开

使用using namespace 命名空间名称引入:

using namespace std;
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	//cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

这个方法是有问题的,相当于一夜回到解放前。好不容易搞个命名空间隔离了,结果一行代码全给展开了,直接在全局空间声明,完全没有防止命名冲突的作用,只在日常练习中使用。

函数重载

函数重载的规则

自然语言中,一个词可以有多重含义,人们可以通过上下文来判断该词真实的含义,即该词被重载了。

比如:以前有一个笑话,国有两个体育项目大家根本不用看,也不用担心。一个是乒乓球,一个是男足。前者是“谁也赢不了!”,后者是“谁也赢不了!”

函数重载是函数的一种特殊情况,C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数,这些同名函数的形参列表(参数 个数 或 类型 或 顺序)必须不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

比如下面的相加函数:

int Add(int left, int right)
{
return left+right;
}
double Add(double left, double right)
{
return left+right;
}
long Add(long left, long right)
{
return left+right;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.0, 20.0);
Add(10L, 20L);
return 0;
}

虽然函数名相同,但是所带参数的类型不同,所以在调用的时候能够调用不同的函数定义,让函数的使用更加灵活。

这里要特别注意的是函数重载的规则:同名函数的形参列表(参数 个数 或 类型 或 顺序)必须不同。

short Add(short left, short right)
{
return left+right;
}
int Add(short left, short right)
{
return left+right;
}

那么两个同名函数,算不算是函数重载呢,显然他们的形式参数的个数 ,类型以及 顺序都是一样的,只是返回类型不同,不构成重载函数。

C++如何实现函数重载

我们都知道C是没有函数重载这个功能的,那么C++是怎么实现的呢?

其实是通过C++的函数名修饰来实现函数重载的。

大家这里可能有一些迷糊,这需要我们对代码的编译过程有一定的了解:

C和C++的区别在于,在编译的符号汇总中,C语言是使用函数的原名进行汇总的,导致了一个名称只能对应一个函数,所以不能进行函数重载。

但是在C++中,符号汇总起来的是经过修饰的函数名,即使原名称一样,由于参数 个数 或 类型 或 顺序不同,经过修饰后的符号名也不同,比如说:

int Add(int left, int right)
{
return left+right;
}
 
double Add(double left, double right)
{
return left+right;
}
 
long Add(long left, long right)
{
return left+right;
}

比如说这三个函数经过函数名修饰之后就变成了——Addii、Adddd、Addll。于是我们在后续的使用中就可以很好地区分这三个函数了,即使在我们看来这三个函数名是一样的,但是在计算机看来这三个完全就是三个不一样的函数。

引用

引用可以说就是给变量取别名。是怎么实现的呢?

#include<iostream>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	int& c = a;
	c = 10;
	return 0;
}

其中 int& c = a; 就是把c作为a的别名,这时c和a指向的内存空间是同一块。

当改变c的值时,a中的值同时改变。

但是,在使用过程中也有一些需要注意的事项——

1.引用类型必须和引用实体是同种类型的

2.引用在定义时必须初始化

int a;
int& b = a;

3.一个变量可以有多个引用

int a = 0;
int& b = a;
int& c = a;
int$ d = c;

4.引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体

#include<iostream>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	int& c = a;
	int& c = b;
	c = 10;
	return 0;
}

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