C 库设施标头的命名空间注入不一致答案

【问题标题】：Inconsistent namespace injection for C library facilities headersC 库设施标头的命名空间注入不一致
【发布时间】：2012-09-24 23:49:49
【问题描述】：

当我遇到这个“问题”时，我正在使用 ptrdiff_t 并阅读 C++11 标准。一、事实：

ptrdiff_t 类型（只是一个示例）从标准 C 库头 <stddef.h> 中提取到 <cstddef>（第 18.2/2 节）。第 17.6.1.2 节告诉我们，从 C 标准库中提取的声明将位于 std 命名空间内：

然而，在 C++ 标准库中，声明（在 C 中定义为宏的名称除外）在命名空间 std 的命名空间范围 (3.3.6) 内。它是未指定这些名称是否首先在全局命名空间范围内声明，然后通过显式 using-declarations (7.3.3) 注入命名空间 std。

正如它所说，声明可能首先在全局命名空间中声明，然后注入std。因此，对于我的实现来说，以下编译得很好：

#include <cstddef>

int main(int argc, const char* argv[])
{
  std::ptrdiff_t x;
  ptrdiff_t y;
  return 0;
}

我的实现（gcc 4.6.3）必须在全局命名空间中声明ptrdiff_t，然后将其注入std。但是，如果我编译以下代码，我会收到一个错误（注意 <iostream> 包含）：

#include <iostream>

int main(int argc, const char* argv[])
{
  std::ptrdiff_t x;
  ptrdiff_t y;
  return 0;
}

main.cpp：在函数“int main(int, const char**)”中：
main.cpp:6:3：错误：“ptrdiff_t”未在此范围内声明
main.cpp:6:3：注意：建议的替代方案：
/usr/include/c++/4.6/i686-linux-gnu/./bits/c++config.h:156:28：注意：'std::ptrdiff_t'

因此，由于std::ptrdiff_t 可用，<iostream> 必须以某种方式包含<cstddef>（尽管不是必需的）。但是为什么全球版本不可用以前是？即使它实际上是相同的标头，我是否不能期望这种注入是一致的？这似乎是奇怪的行为。是否发生注入可能未指定，但至少应该是一种方式或另一种方式，而不是两者，对吧？

【问题讨论】：

未指定表示未指定。谁说没有在命名空间std 中直接声明所有typedef 的标头，那么cstdlib 既包括stdlib.h 又包括标头？（大概在这种情况下，cstddef 包含 stddef.h 以避免错误地使用全局命名空间中的类型来破坏代码，而 iostream 仅包含上述标头而不是 cstddef 以避免污染全局命名空间。）
为什么不只包括 cstddef？
@ildjarn 也许吧。我认为您的想法不符合cstddef 必须在std 中声明或全局声明并注入std 的要求。在您的示例中，所有内容都将在两个命名空间中单独声明。我可能太接近标准的具体程度了。
@asd 当然，我通常会这样做。这只是我遇到的我想知道的事情。
@sftrabbit ：你在哪里看到这个要求？除了“声明在命名空间std 的命名空间范围内”之外，该标准没有说明任何具体内容。同样，未指定使用什么机制来实现这一点。

标签： c++ c++11 standards header-files c++-standard-library

【解决方案1】：

不要依赖一个包含另一个标题的标题，如果您想在特定标题中声明/定义某些内容，则必须包含它。

对于您给出的示例，使用 g++ 实际上有两个定义 ptrdiff_t （和 size_t 就此而言）。第一个，在namespace std，来自<bits/c++config.h>。还有来自<stddef.h>（以及<cstddef>）的全局命名空间中的那个。

【讨论】：

【解决方案2】：

问题是您没有使用正确的标题。你应该这样做

     #include <cstddef>

相反。不管你怎么用

        #include<iostream>

其中间接定义了“std::ptrdiff_t”。但是，全局“::ptrdiff_t”没有在“iostream”中定义，并且“iostream”没有像您想象的那样包含“cstddef”。相反，“iostream”确实包含“bits/c++config.h”。实际的“std::ptrdiff_t”在该文件中定义。

如果您查看文件“cstddef”的内容，您会发现那里只有两行“有用”

顺便说一句，以上讨论适用于 GCC 4.6 和 GCC 4.7。对于 GCC 4.4，“iostream”间接包含“cstddef”，因此 ptrdiff_t 在两个命名空间（std 和全局）中都可用。＃包括 #包括

后一行引入了全局“::ptrdiff_t”，前一行定义了 std 命名空间之一。

【讨论】：