为什么在使用命名空间 foo 时不能在 sub::bar 中使用 foo::bar 函数？

Question

考虑以下程序：

namespace foo {
namespace sub {
int f();
} // namespace sub 
} // namespace foo 

namespace bar {
namespace sub {

int g()  {
    using namespace foo;
    return sub::f() + 1;
}

} // namespace sub 
} // namespace bar 

我希望它可以编译，但是 - 它没有：

$ g++-6 -c a.cpp
a.cpp: In function ‘int bar::sub::g()’:
a.cpp:12:9: error: ‘f’ is not a member of ‘bar::sub’
  return sub::f() + 1;
         ^~~
a.cpp:12:9: note: suggested alternative:
a.cpp:3:5: note:   ‘foo::sub::f’
 int f();
     ^

clang 也没有运气：

$ clang++-6.0 -c a.cpp
a.cpp:12:9: error: no member named 'f' in namespace 'bar::sub'; did you mean 'foo::sub::f'?
        return sub::f() + 1; 
               ^~~~~~
               foo::sub::f
a.cpp:3:5: note: 'foo::sub::f' declared here
int f();
    ^
1 error generated.

它也知道我想要哪个功能！

现在，我知道如果我在这里同时拥有 foo::sub::f 和 bar::sub::f，事情可能会变得模棱两可。但是 - 为什么 bar::sub “隐藏” foo::sub 即使我明确要求使用 foo::sub 函数？

要清楚答案可能是什么：

• 解释为什么这是（最）合理的行为，而我的期望是不合理的。
• 在 C++ 标准中采用这种方式的基本原理。
• 引用标准的一句话说这需要是这样的；也许上下文会帮助我理解为什么会这样。

动机：我已经编写了我的代码，以便函数之前的最后一个命名空间是方法名称的一部分，从某种意义上说，如果不预先添加命名空间，您将无法理解函数的作用。因此，我不想像在C 中那样说sub_f()，而是希望能够说sub::f()。事实证明，如果不预先添加更长的命名空间路径，这样做是很困难的。

Answer 1

我认为阻止您尝试做的标准的相关部分是：

6.3.10 名称隐藏[basic.scope.hiding]
...
4 在查找由命名空间名称限定的名称期间，原本可以通过 using 指令可见的声明可以被包含使用指令;

sub 在 foo 和 bar 命名空间中都有。尽管有using 指令，bar 中的sub 却隐藏了foo 中的sub。这就是为什么foo::sub 中的f() 也不可见的原因。

Answer 2

[namespace.udir] 说（强调我的）：

-2- using-directive 指定指定命名空间中的名称可以在 using-directive 出现在 之后的范围内使用使用指令。 在非限定名称查找 (6.4.1) 期间，名称出现 就好像它们是在最近的封闭命名空间中声明的一样，该命名空间同时包含 using-directive 和指定的命名空间。 [注意： 在这种情况下，“包含”意思是“直接或间接包含”。 ——尾注]

在您的示例中，“指定命名空间中的名称”只是 foo::sub，因为这是在命名空间 foo 中声明的唯一名称，以及“包含 using-directive 的最近封闭命名空间 和指定的命名空间”是全局命名空间。所以foo::sub 出现（用于名称查找）就好像它在全局命名空间中一样，如下所示：

namespace sub {
int f();
} // namespace sub 

namespace bar {
namespace sub {

int g()  {
    return sub::f() + 1;
}

} // namespace sub 
} // namespace bar 

现在应该更明显的是sub::f 不会找到任何东西。 sub::f 的名称查找从查找 sub 开始。它没有在封闭的命名空间（bar::sub）中找到它，所以它在下一个最里面的封闭范围（bar）中查找并在那里找到sub。此时sub 的名称查找停止，它不会在全局命名空间中查找foo::sub，它会在using-directive 中找到可见的foo::sub。

名称查找的下一步尝试在为sub 找到的范围内查找f，但在它找到的命名空间中没有f，因此名称查找失败。

Using-directives 不像为命名空间的每个成员添加 using-declaration 那样工作，它们比 using-declarations “弱”。这样做的原因是，真正在命名空间中声明的名称优先于简单地通过 using 指令可见的名称。 rodrigo's answer 对一个相关问题进行了更详细的解释。

Answer 3

回答您的第一点：
将 a 添加到程序时会发生什么：

namespace sub
{
    int f();
}

现在编译器应该选择什么： ::sub::f() 或（使用 ::foo::)sub::f() ？