扩展 std 命名空间被视为未定义行为的原因是什么？

Question

为什么将名称添加到 std 命名空间未定义行为？

显而易见的答案是“因为标准是这样说的”，例如在 C++14 [namespace.std] 17.6.4.2.1/1 中：

如果 C++ 程序将声明或定义添加到命名空间 std 或 命名空间std 中的命名空间，除非另有说明。 ...

但是，我真的很想知道这个裁决的原因。我当然可以理解在std 中添加重载名称可能会破坏行为；但为什么添加新的、不相关的名称会成为问题？

程序已经可以使用宏在std 内部造成严重破坏，这就是为什么几乎所有标准库实现都必须仅包含所有非公共部分。

我真的会对这样的事情可能有问题的情况感兴趣：

namespace std
{
  int foo(int i)
  { return i * 42; }
}

#include <algorithm>  // or one or more other standard library headers

当这是完全合法且标准库必须应对时：

#define foo %%

#include <algorithm>  // or one or more other standard library headers

这种未定义行为的基本原理是什么？

Answer 1

这里有几个原因：

1. 即使 headers 中的名称必须被丑化以避免与宏交互，但实际实现代码的源文件中的名称并不存在此要求。如果某个实现确实使用::std::foo(int) 作为其实现的一部分，那将违反单一定义规则。
2. 该标准有望增长。如果名称可以添加到命名空间std，那么添加到标准 C++ 库的任何名称都可能是一个重大更改。在某种程度上，这已经是正确的，因为任何这样的名称都可以是一个宏，但打破这些名称被认为是可以接受的。
3. 实际上没有必要将名称添加到命名空间std：它们可以添加到任意其他命名空间，即，即使上面给出的动机不是特别强烈，任何形式的限制都不重要. ...如果 有理由向命名空间 std 添加名称，那么它显然确实会影响行为。