"using namespace"到底是做什么的？

What does "using namespace" do exactly?

本文关键字：什么 using namespace      更新时间：2023-10-16

以下C++测试代码没有链接(gcc 4.9.2，binutils 2.25(。错误为 In function 'main': undefined reference to 'X::test' 。

01: #include <string>
02: #include <iostream>
03:
04: namespace X
05: {
06:     extern std::string test;
07: };
08:
09: using namespace X;
10: std::string test = "Test";
11:
12: int main()
13: {
14:    std::cout << X::test << std::endl;
15: }

由于第 09 行，我期望第 10 行定义在第 06 行声明的X::test变量。我相信相反，在全局命名空间中声明和定义了一个不相关的test变量，因此出现了链接错误。

问题：谁能解释一下为什么我的期望不正确，到底发生了什么？

不是答案：

  • 我可以让它链接将第 10 行更改为 std::string X::test = "Test";.
  • 我不应该使用"使用命名空间"作为开始。

指令 using namespace X; 使命名空间中的名称X在包含该指令的命名空间内可见。也就是说，在该范围内查找n的名称时，可以找到X::n。但是，仅当编译器需要查找它时，才会查找它。

在您的示例中，此声明：

std::string test = "Test";

在全局命名空间内按原样非常有意义。与任何其他声明一样，简单地引入了名称test。无需在任何地方查找。

这将是一壶完全不同的鱼：

namespace X
{
  struct C
  {
    static std::string test;
  };
}
using namespace X;
std::string C::test = "Test";

在此代码中，编译器需要知道什么是C才能理解C::test的定义。因此，它对C进行名称查找，这确实X::C这要归功于using指令。

using namespace表示您使用指定命名空间中的定义，但这并不意味着您定义的所有内容都在您使用的命名空间中定义。

这种行为的逻辑非常简单。假设我们有以下示例：

namespace X
{
    extern string test;
};
namespace Y
{
    extern string test;
};
using namespace X;
using namespace Y;
string test = "value";

按照您的示例逻辑，编译器只是不知道它应该在哪个命名空间中定义test，因此您必须显式声明命名空间。在现实生活中，它是在全局命名空间中定义的。

在您的特定情况下，您可以在 X 命名空间之外定义 test 变量，在该命名空间中，该变量被声明为 extern 。链接器查找X::test的定义，但找不到，因此您会看到此错误。

这是命名空间X中变量test的声明。 

04: namespace X
05: {
06:     extern std::string test;
07: };

它不是变量的定义。必须先定义变量，然后才能使用它来获取其值。

如果初始化变量，也可以将此声明作为定义。例如

04: namespace X
05: {
06:     extern std::string test = "Test";
07: };

在这种情况下，代码将成功编译。

在此声明中

14:    std::cout << X::test << std::endl;

可以访问限定名称X::test。编译器在命名空间X中搜索此名称，因为它在变量中指定并查找声明。现在它需要获取变量的值，但找不到它的定义。

在此声明中

10: std::string test = "Test";

全局命名空间中test声明和定义的变量，因为它在任何显式指定的命名空间外部声明。

你可以写

10: std::string X::test = "Test";
                ^^^^^^^

而不是 

10: std::string test = "Test";

如果要定义命名空间中声明的变量X .

至于 using 指令，那么它会在使用指令的命名空间中引入在指定命名空间中声明的名称。

例如，如果使用非限定名test写入 

14:    std::cout << test << std::endl;
                    ^^^^^

那么就会有歧义，因为这个名称可以指名称X::test，并且由于 using 指令而::test。

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