iostream和命名空间std有什么关系？答案

【问题标题】：What is the relationship between iostream and namespace std?iostream和命名空间std有什么关系？
【发布时间】：2014-05-11 06:28:28
【问题描述】：

我目前正在使用21 天自学 C++，第二版一书来学习 C++ 编码以及 Microsoft Visual C++ 2010 Express。在第 1 章的最后，有一个关于编写和编译以下代码的小练习：

#include <iostream>

int main ()
{
    cout << "Hello World!\n";
    return 0;
}

很简单，对吧？然而令我惊讶的是，由于这个错误，代码无法编译：

错误 C2065：“cout”：未声明的标识符

我开始在网上搜索，很快找到了一些解决方案here。原来我不得不添加 using namespace std; 我的代码！

但是书中没有提到命名空间，所以我认为这本书已经过时了。（它使用 #include <iostream.h> 预处理器指令！）在进行了更多的 Web 研究后，我发现了很多关于名称空间的信息，namespace std，以及一些关于 <iostream.h> 和 <iostream> 的历史背景，以及所有这些新的流程信息让我很困惑。（更不用说所有关于医学 STD 的不必要的 Google 结果......）

到目前为止，我有一些问题：

如果我包含iostream 库，为什么需要namespace 才能找到cout？是否有另一个cout 可能导致名称冲突？如果有人可以为此提供图表，那就太好了。

另外，还有一些历史背景：

iostream.h 在更改为 iostream 之前究竟是什么？
namespace 是否参与了这一变化？

【问题讨论】：

您不必将using namespace std; 添加到您的代码中。你必须在main 中说std::cout 或using std::cout;。
但是为什么需要std 部分呢？ iostream里面有几个couts吗？
因为cout 在std 命名空间内。

标签： c++ c++11 namespaces

【解决方案1】：

所有标准库定义都在命名空间 std 中。也就是说，它们不是在全局范围内定义的，因此要使用它们，您需要通过以下方式之一来限定它们：

std::cout
using namespace std
using std::cout

举个例子：

// declarations
int global_variable;

namespace n {
int variable2;
}

global_variable 可以直接访问：

int x;
x = global_variable;

但是variable2不是全局空间的一部分，而是namespace n的一部分。

int x;
x = variable2; // error variable2 identifier not found.

所以你必须使用全名：

int x;
x = n::variable2;

你可以写一个快捷方式：

using namespace n;
int x;
x = variable2; // variable2 is searched in current namespace
               // and in all namespaces brought in with using namespace
               // Found ONLY in namespace n -> OK

或

using n::variable2; // this makes any unqualified reference to `variable2`
                    // to be resolved to `n::variable2`
int x;
x = variable2;

至于头文件，iostream.h 在没有标准之前被许多编译器使用。当委员会试图标准化时，他们决定使 C++ 标头无扩展名，以免破坏与现有代码的兼容性。

【讨论】：

【解决方案2】：

因为此行以# 开头，所以称为“预处理器指令”。预处理器在编译之前读取您的程序，并且只执行以# 开头的那些行。预处理器为编译器设置你的源代码。

#include 指令使预处理器将另一个文件的内容包含到程序中。 iostream 文件包含允许 C++ 程序将输出显示到屏幕并从键盘获取输入的代码。 iostream 文件在出现#include 指令时包含在程序中。 iostream 称为头文件，出现在程序的顶部或头部。

using namespace std;

C++ 使用命名空间来组织名称或程序实体。它声明该程序将评估属于namespace 的一部分的实体，称为“std”。 iostream 文件创建的每个名称都是 namespace 的一部分。

【讨论】：

【解决方案3】：

1.如果我包含iostream 库，为什么需要namespace 才能找到cout？是否还有另一个cout 可能导致名称冲突？

这是必需的，因为 C++ 标准要求 cout 位于 std 命名空间内。可能有冲突的cout，但不在标准库中（例如，您自己的代码或某些第三方库。）

1.iostream.h在改成iostream之前到底是什么？

它可以是任何东西，因为它不是标准的一部分，但它是构成iostream 基础的预标准化标头的名称。通常，它在全局命名空间中声明所有名称，因此您正在查看的示例很可能是预先标准化编写的。

2.namespace 是否参与了这一变化？

这个问题不清楚。关键字namespace 可以在实现内部使用，它用于在命名空间内声明和定义数据、函数、类型等。所以它确实有一些部分参与了这个变化。

namespace foo
{
  void bar();  // declares foo::bar
}

【讨论】：

这是必需的，因为 C++ 标准要求 cout 在 std namespace 内。可能存在冲突的cout，但不在标准库中（例如，您自己的代码或某些第三方库。） cout 如何保留在 std 命名空间中？ cout的整个实现或定义？

【解决方案4】：

在 C++ 中，您可以在逻辑上将标识符分组为 namespaces。 cout 流位于命名空间 std 内。您可以通过 3 种方式使用它。

在顶部写上using namespace std，并像以前一样使用cout。
在顶部写上using std::cout，并像以前一样使用cout。
使用std::cout 而不是cout

【讨论】：

【解决方案5】：

感谢@bolov ..了解引用此standard 的要点，这是声明：

#include <ios>
#include <streambuf>
#include <istream>
#include <ostream>

namespace std 
{
    extern istream cin;
    extern ostream cout;
    extern ostream cerr;
    extern ostream clog;

    extern wistream wcin;
    extern wostream wcout;
    extern wostream wcerr;
    extern wostream wclog;
}

【讨论】：

使用三个反引号 (```) 创建一个代码块。对齐您的代码以使其更具可读性。解释为什么标准使用自己的命名空间（std）：因为这样用户代码可以在全局命名空间中拥有自己的同名设施，并且名称不会与标准头文件的名称冲突。跨度>

【解决方案6】：

包含了新版本的 c++ 命名空间。 iostream 包含输入和输出的所有声明。命名空间 std 用于告诉我们正在使用 cout 和 cin，它们是 std 命名空间的一部分。您可以在自己的命名空间中创建自己的名为 cout 和 cin 的变量。

【讨论】：

【解决方案7】：

我和你有同样的问题。我只是用外行的方式教你。

想象一下，您需要一支放在卧室抽屉里的铅笔。所以你需要进入你的房间才能拿到你的铅笔。这里的房间是 iostream。进入房间后，您需要打开抽屉并取用铅笔。这里的抽屉是namespace，铅笔是cin/cout。

参考：-https://en.wikiversity.org/wiki/C%2B%2B/Introduction

【讨论】：