C++ 名称解析答案

【问题标题】：C++ Name ResolutionC++ 名称解析
【发布时间】：2013-01-03 10:09:56
【问题描述】：

我对 C++ 中的 namespace 和 using 有点疑惑，基本上我想知道它们的区别并弄清楚如何以最佳方式使用它。

在我看来，（至少）有三种方法可以解析类名，但我不知道如何选择：

using namespace <namespace>
using <namespace>::<what_to_use>
<namespace>::<what_to_use> <use_it>

我想知道这些优势，尤其是在以一种或另一种方式涉及性能的情况下，如果它只是语法和偏好问题，或者是否还有其他我没有考虑过的事情。

【问题讨论】：

与运行时性能无关。
我在大学时被告知，除了所有的命名空间都在范围内之外，使用using namespace std; 也是一个安全隐患。
1.由于您描述的原因而气馁 2. 帮助您在 ADL 的帮助下使用其他人在他们自己的名称空间中提供的功能（请参阅std::swap，尽管让答案更好地向您解释这一点） 3. 我最喜欢但那是一个品味问题，如果你不像我那样喜欢到处看到std::，可能会很麻烦。但是它们都没有任何性能差异，它们只是关于名称解析并且不会“编译到实际代码中”。

标签： c++ namespaces using

【解决方案1】：

首先是一个using namespace directive，它将来自指定命名空间的所有符号名称带到您当前的命名空间中，无论您是否需要/使用它们。当然不可取。

其次是 using namespace declaration。它只会在您当前的命名空间中带来指定的符号名称。优点是您不必每次都输入完全限定的名称。

第三个是符号的完全限定名称。缺点是您必须在使用符号的任何地方输入完全限定名称。

显然，第二和第三是更合适的。它们中的任何一个都没有性能差异。唯一的区别是您输入的字符数量。只需根据您的编码标准指定的内容进行选择。

编辑：
正如@Jerry 指出的那样，将声明与 ADL（参数依赖查找）结合使用会导致不良影响。
您可以在我的一个答案中找到详细的解释：

Detailed explanation on how Koenig lookup works with namespaces and why its a good thing?

在该部分下，
为什么要批评 Koenig 算法？

【讨论】：

我有点喜欢 using namespace declaration 因为我可以把它放在我的 .cpp 文件中，而且我有一个列表，我看到“这是从这些命名空间中使用的这个文件”，但我也有点喜欢完全限定名称，因为他们一看到他们就告诉我这个功能来自这个命名空间。但好吧，我想我正在以某种形式这样做，并且从我得到的答案中，我觉得可以继续下去。感谢您花时间解释这一点。
@qrikko：通常会遵循组织的编码标准。否则，这是个人选择。尽管重要的是在做出选择后保持一致性。
@qrikko：不幸的是，如果您阅读我的回答，您会意识到 1）您并不像您想象的那么安全，以及 2）所有声称不可能的答案对性能的任何影响（间接）至少可能是错误的。他们是正确的，您指定名称的形式不会直接影响性能，但说（甚至暗示）性能不会受到影响仍然是错误的。

【解决方案2】：

在一种情况下（诚然，有些不常见），您使用的表单确实可以产生影响，而您想要使用的表单是 using namespace foo，它最常应用于std 命名空间（即，您在其中编写 using namespace std;。

最明显的例子是您正在为用户定义的类型编写排序。可能这将应用于用户还定义了自己的swap的类型。

如果他们定义了一个交换，你会遇到这样的情况，如果他们没有定义一个，你想使用他们的交换，但使用 std::swap。如果您在代码中直接使用std::swap，那么您最终将使用std::swap，即使该类型有自己定义的交换。相反，如果您直接为该类型指定一个交换，并且没有提供任何交换，您的代码将无法编译。

要解决这个问题，您可以执行以下操作：

using namespace std;

template <class Iter>
void my_sort(Iter first, Iter last) {
    // ...
    if (*last < *first)
        swap(*first, *last);
}

如果有一个（通过参数相关查找），这将找到专门用于被比较类型的交换（即，swap 定义在与该类型相同的命名空间中），如果没有定义 std::swap对于类型（通过using namespace std;）。

这可能会对性能产生影响——如果他们专门为他们的类型编写了交换，您通常可以预期这是因为这样做，他们可以提供更好的性能。这意味着显式指定 std::swap 可能有效，但可能会导致性能下降。

否则，这几乎完全是一个方便和可读性的问题——我更喜欢给出全名（例如，std::swap），除非在上述情况下，其中（在我编写代码时）至少有两种可能性中的一种可能是首选的，我想给编译器足够的余地来选择正确的一种。

我发现使用声明/指令的另一次有用的时候是命名空间变得非常嵌套的时候。如果您每次都使用完全限定名称，Boost（举一个明显的例子）有一些名称会太长而无法方便使用。对于（现在，谢天谢地，大部分已过时）Boost Lambda 库尤其如此，您在其中使用了像 _1 这样的占位符，最终会变成像 boost::lambda::placeholders::_1 这样的东西（但我是从记忆中开始的，所以这可能是至少部分错误）如果您坚持使用完全限定的名称。这会破坏一开始使用 lambda 库的大部分目的。

【讨论】：

我相信这里添加了一些有价值的信息。需要考虑的事情，因为在这些情况下，选择哪个实际上确实很重要。感谢您提出。
不过，我想说，在这种情况下，您更愿意使用using std::swap;

【解决方案3】：

没有任何性能增益或损失。所有调用和变量都在编译时解析。

三者之间的选择有些主观。是的，using namespace <ns>; 有时会因为污染全局命名空间而受到反对，但我认为它可以安全地用于小文件。

我倾向于将第二个用于测试目的，我预计会发生冲突，但我会在之后将其删除。这可能会变得更加混乱，因为您最终可能会得到限定名称和非限定名称的组合：

vector<std::string> x;

因为您在顶部有一个using std::vector;，但没有using std::string;。

我更喜欢第三个。

【讨论】：

【解决方案4】：

对代码性能的影响为零，这纯粹是编译时的事情。它可能（理论上）对编译时间有一些影响，但我怀疑这会达到可衡量的比例。

using namespace std（或任何其他命名空间）绝对要避免在头文件中，它可以包含在任何地方，并且在其中引入符号可能会导致歧义。

通常，命名空间的存在是为了避免名称冲突，而using namespace 破坏了这个目的。 using the_namespace::some_id 也是如此，程度较轻。您的问题没有明确的答案，但我通常遵循以下规则：

从不将using namespace 放在头文件中。
避免使用using namespace 和using，除非它可以节省大量输入。必要时使用命名空间别名（即namespace abbrv = some_really::long_and::nested_namespace;）。
尝试限制using的范围：你可以把它放到函数和块以及命名空间范围内。也就是说，如果您的 .cpp 文件中有日志记录功能，请将 using std::cout; 和 using std::endl;（或您正在使用的任何内容）放入函数主体，而不是文件范围。

【讨论】：

【解决方案5】：

主要原因是它可能导致歧义（对于编译器和人类阅读器），它还可能减慢编译本身的速度（但这并不是第一件事那么大的问题）

【讨论】：