是在多个头文件中定义的命名空间标准

Question

我正在尝试理解命名空间std。我知道命名空间是什么。我想知道，命名空间std是否定义在多个头文件中？

我在这里有两个示例代码，它们都可以正常编译和运行。一种使用#include<string>，另一种使用#include<iostream>。两者都使用“使用命名空间标准”。这告诉我std 在两个标题中都定义了，对吗？如果是这样，那么当我在同一代码中使用两个头文件时，编译器如何知道要使用哪个std？

代码 1：

#include <string> 
using namespace std;

int main()
{ 
    string test;
    test = "hello"; 
    return 0; 
} 

代码 2：

#include <iostream> 
using namespace std;

int main()
{ 
    string test; 
    test = "hello"; 
    return 0; 
}

Answer 1

"这告诉我两个标题中都定义了 std。是 对吧？”

标头包含标准库的部分内容。 iostream 和 string 都属于标准库，它们都提供了一组不同的命令，可以用 std:: 来处理。

using namespace 的插入解析了作用域，这意味着编译器在 std::: 内搜索函数或命令，如果在内部作用域中找不到。因此，而不是，例如，写std::cout << "Hello world" << std::endl;，你可以简单地写cout << "Hello world" << endl;（假设iostream被包括在内）。这缩短并简化了代码的编写，但它也可能有缺点，这就是using namespace std is generally considered bad practice 的原因。

当包含另一个头文件时，会间接包含标准库的某些头文件。您的 Code2 中似乎就是这种情况，尽管缺少 #include<string>，但它仍然可以编译。

不能依赖这种间接包含。可以在此处找到有关此主题的更多信息： Do I have to use #include <string> beside <iostream>?

Answer 2

所有同名（同一个作用域）的命名空间统一为一个，编译器不必选择。

Answer 3

命名空间已打开；也就是说，您可以从几个单独的命名空间声明中为其添加名称。例如：

namespace A {
   int f();
}
namespace A {
  int g();
}

Answer 4

我知道命名空间是什么。

也许你会，也许不完全是。 namespace 是用于防止命名冲突的工具。 （直接）属于命名空间的所有内容都是公共的，因为公共标识符是唯一可能与命名空间之外的代码冲突的标识符。与类不同，没有封装或数据完整性问题需要解决；这些问题被归类到命名空间中的类。

命名空间的这种开放性意味着，与类定义不同，命名空间定义不必是完整的。您所需要的只是（工作的团队）命名空间的各个部分来协调它们的命名方案。这就是为什么将某些内容添加到其他人的命名空间通常是错误的。由于您不参与协调，因此您可能会无意中引入冲突，可能会悄悄引入未定义的行为，无需诊断。

不过，从语法上讲，您可以添加到任何命名空间。这是一个有用的特性，因为传统上为每个类创建一个头文件，并且命名空间通常跨越多个类。所以通常需要一个命名空间跨越多个头文件。 How to use namespace across several files?只需在每个命名空间定义中使用相同的命名空间名称。命名空间定义与其说是“定义”，不如说是“游览”。它更像是“这是命名空间的一部分”而不是“这是命名空间”。您看到的游览/部分越多，您的视图就越完整。

关于名称空间的不完整视图，请参阅Can the definition of a namespace span multiple translation units?（希望您猜“是”。）

我想知道，命名空间std是否定义在多个头文件中？

是的。 C++ 标准规定了数十个必须存在的头文件，并且允许实现将它们分解为辅助头文件。请参阅cppreference.com 以获取所需标题的列表； “C 兼容性标头”部分之前列出的那些共同定义了 std 命名空间。