C++ namespace(命名空间)

C++ 的 namespace（命名空间）用于组织代码、避免命名冲突，特别是在大型项目或多个库共存的情况下非常有用。

1. 为什么需要 namespace？

// 库A
void logMessage() {
    printf("Logging from Library A\n");
}

// 库B
void logMessage() {
    printf("Logging from Library B\n");
}

int main() {
    logMessage(); // 这里会发生冲突
    return 0;
}

解决方案：C++ 通过 namespace 把相同名字的函数放入不同的作用域，避免冲突。

2.基本语法

(1) 定义命名空间

namespace MyNamespace {
    int value = 42;

    void printMessage() {
        std::cout << "Hello from MyNamespace!" << std::endl;
    }
}

这样，value 和 printMessage() 现在都属于 MyNamespace 这个命名空间。

(2) 访问命名空间中的成员

使用作用域解析符 :: 访问命名空间中的成员：

#include <iostream>

namespace MyNamespace {
    int value = 42;
    void show() {
        std::cout << "Value: " << value << std::endl;
    }
}

int main() {
    MyNamespace::show();  // 访问 MyNamespace 里的函数
    std::cout << MyNamespace::value << std::endl;  // 访问 MyNamespace 里的变量
    return 0;
}

输出：

Value: 42
42

3. using 关键字

using 关键字可以让我们在不写 namespace:: 的情况下直接使用命名空间中的成员。

(1) using namespace（不推荐全局使用）

using namespace MyNamespace;

int main() {
    show();  // 直接调用，无需 MyNamespace::
    std::cout << value << std::endl;
    return 0;
}

⚠ 注意：using namespace 可能会引发命名冲突，所以在头文件中避免使用，而在局部作用域使用更安全。

(2) 只引入某个成员

如果只想引入 show()，但不引入整个 MyNamespace：

using MyNamespace::show;

int main() {
    show();  // 直接调用
    // std::cout << value;  // ❌ 无法直接访问 value
    return 0;
}

这样可以减少不必要的命名冲突。

4. namespace 的嵌套

命名空间可以嵌套：

namespace Company {
    namespace Project {
        void run() {
            std::cout << "Running project..." << std::endl;
        }
    }
}

int main() {
    Company::Project::run();  // 访问嵌套的命名空间
    return 0;
}

也可以用 namespace 语法简化：

namespace CP = Company::Project;  // 给命名空间起别名
int main() {
    CP::run();  // 直接使用别名访问
    return 0;
}

5.匿名命名空间

如果 namespace 没有名字，它的内容只能在当前文件中访问（类似 static 作用域）：

namespace {
    int secret = 123;
    void printSecret() {
        std::cout << "Secret: " << secret << std::endl;
    }
}

int main() {
    printSecret();  // 只能在当前文件访问
    return 0;
}

作用：

• 限制变量和函数的作用域，类似 static 关键字的作用。
• 防止与其他文件中的同名变量冲突。

6. inline 命名空间

inline 关键字让命名空间的成员可以直接访问，无需 namespace::：

namespace MyLib {
    inline namespace V1 {  // 让 V1 版本的函数默认可用
        void hello() {
            std::cout << "Hello from V1" << std::endl;
        }
    }

    namespace V2 {
        void hello() {
            std::cout << "Hello from V2" << std::endl;
        }
    }
}

int main() {
    MyLib::hello();   // 默认调用 V1 版本
    MyLib::V2::hello();  // 指定使用 V2 版本
    return 0;
}

作用：

• 适用于库的版本管理，默认使用 inline namespace 里的成员。
• 新版本函数仍然可以通过 namespace:: 访问。

7. 头文件中的 namespace

如果在头文件中定义命名空间，避免使用 using namespace，否则会污染全局作用域：

// utils.h
namespace Utils {
    void print() {
        std::cout << "Utility function" << std::endl;
    }
}

在 .cpp 文件中使用

#include "utils.h"
int main() {
    Utils::print();  // 访问命名空间内的函数
    return 0;
}

总结

功能	作用
namespace	组织代码，避免命名冲突
using namespace	让命名空间中的成员可以直接使用（⚠ 注意全局污染）
using Name::func	只引入特定成员，减少污染
嵌套命名空间	组织更复杂的代码结构
匿名命名空间	让变量/函数仅在当前文件可见
inline 命名空间	适用于库的版本管理