Неименованные пространства имен

Такие пространства имен отличаются от именованных тем, что не имеют имени. Наиболее часто они используются для защиты глобальных данных от потенциальных конфликтов имен. Каждая единица программы имеет собственное уникальное неименованное пространство. Все идентификаторы, объявленные внутри такого пространства имен, вызываются просто по имени без каких-либо префиксов. В следующем коде представлены примеры двух неименованных пространств, расположенных в двух разных файлах.

// файл: one.cpp

namespace {

int value;

char p(char *p);

//...

}

// файл: two.cpp

namespace {

int value;

char p(char *p);

//...

}

int main()

{

char с = p(ptr);

}

В каждом файле объявляется переменная value и функция p(). Благодаря тому что для каждого файла задано свое неименованное пространство, обращения к одноименным идентификаторам внутри файлов одной программы не приводит к конфликтам имен. Это хорошо видно при вызове функции p(). Функционирование неименованного пространства имен аналогично работе статического объекта с внешней связью, такого как

static int value = 10 ;

Не забывайте, что подобное использование ключевого слова static не рекомендуется комитетом по стандартизации. Для решения подобных задач теперь используются пространства имен. Можно провести еще одну аналогию с неименованными пространствами: они очень похожи на глобальные переменные с внутренней связью.

Стандартное пространство имен std

Наилучший пример пространств имен можно найти в стандартной библиотеке C++. Все функции, классы, объекты и шаблоны стандартной библиотеки объявлены внутри пространства имен std.

Вероятно, вам приходилось видеть подобные выражения:

#include <iostream>

using namespace std;

Не забывайте, что использование директивы using открывает доступ ко всем идентификаторам именованного пространства имен. Поэтому лучше не обращаться к помощи данного оператора при работе со стандартными библиотеками. Почему? Да потому, что таким образом вы нарушите основное предназначение пространств имен. Глобальное пространство будет буквально заполнено именами различных идентификаторов из файлов заголовков стандартной библиотеки, большая часть которых не используется в данной программе. Помните, что во всех файлах заголовков используется средство пространства имен, поэтому, если вы включите в программу несколько файлов заголовков и используете оператор using, все идентификаторы, объявленные в этих файлах заголовков, получат глобальную видимость. Вы могли заметить, что в большинстве примеров данной книги это правило нарушается. Это сделано исключительно для краткости изложения примеров. Вам же следует использовать в своих программах объявления с ключевым словом using, как в следующем примере:

#include <iostream>

using std::cin;

using std::cout;

using std::endl;

int main( )

{

int value = 0;

cout << "So, how many eggs did you say you wanted?" << endl;

cin >> value;

cout << value << " eggs, sunny-side up!" << endl;

return(0);

}

Выполнение этой программы приведет к следующему выводу:

So, how many eggs did you say you wanted?

4 eggs, sunny-side up!

В качестве альтернативы можно явно обращаться к идентификаторам, объявленным в пространстве имен:

#include <iostream>

int main()

{

int value = 0;

std::cout << "How many eggs did you want?" << std::endl;

std::cin >> value;

std::cout << value << " eggs, sunny-side up!" << std::endl;

return(0);

}

Программа выведет следующие данные:

How many eggs did you want?

4 eggs, sunny-side up!

Такой подход вполне годится для небольшой программы, но в больших приложениях будет довольно сложно проследить за всеми явными обращениями к идентификаторам пространства имен. Только представьте себе: вам придется добавлять std:: для каждого имени из стандартной библиотеки!

Резюме

Создать пространство имени так же просто, как описать класс. Есть несколько различий, но они весьма незначительны. Во-первых, после закрывающей фигурной скобки пространства имен не следует точка с запятой. Во-вторых, пространство имен всегда открыто, в то время как класс закрыт. Это означает, что вы можете продолжить объявление пространства имен в других файлах или в разных местах одного файла.

Вставлять в пространство имен можно все, что подлежит объявлению. Создавая классы для своей будущей библиотеки, вам следует взять на вооружение средство пространства имен. Объявленные внутри пространства имен функции должны определяться за его пределами. Благодаря этому интерфейс программы отделяется от ее выполнения.

Можно вкладывать одно пространство имен в другое. Однако не забывайте, что при обращении к членам внутреннего пространства имен необходимо явно указывать имена внешнего и внутреннего пространств.

Для открытия доступа ко всем членам пространства имен в текущей области видимости используется оператор using. Однако в результате этого слишком много идентификаторов могут получить глобальную видимость, что чревато конфликтами имен. Поэтому использование данного оператора не относится к правилам хорошего тона, особенно при работе со стандартными библиотеками. Вместо этого воспользуйтесь ключевым словом using при объявлении в программе идентификаторов из пространства имен.

Ключевое слово using в объявлении идентификатора используется для открытия доступа в текущей области видимости только к отдельному идентификатору из пространства имен, что существенно снижает вероятность возникновения конфликтов имен.

Псевдонимы пространств имен аналогичны оператору typedef. С их помощью можно создавать дополнительные имена для именованных пространств, что оказывается весьма полезным, если исходное имя длинное и неудобное.

Неименованное пространство может содержаться в каждом файле. Как следует из названия, это пространство без имени. Описав неименованное пространство имен с помощью ключевого слова namespace, можно использовать одноименные идентификаторы в разных файлах программы. Благодаря неименованному пространству имена переменных становятся локальными для текущего файла. Неименованные пространства имен рекомендуется использовать вместо ключевого слова static.

В стандартной библиотеке C++ используется пространство имен std. Однако избегайте использования оператора using, открывающего доступ ко всем идентификаторам стандартной библиотеки. Воспользуйтесь лучше объявлениями с ключевым словом using.

Вопросы и ответы

Обязательно ли использовать пространства имен?

Нет, вы можете писать простые программы и без помощи пространств имен. Просто убедитесь, что вы используете старые стандартные библиотеки (например, #include <string.h>), а не новые (например, #include <cstring.h>).

Каковы отличия между двумя способами использования ключевого слова using?

Ключевое слово using можно использовать как оператор и как спецификатор описания. В первом случае открывается доступ ко всем идентификаторам пространства имен. Во втором — доступ можно открыть только для отдельных идентификаторов.

Что такое неименованные пространства имен и зачем они нужны?

Неименованными называются пространства имен, для которых не задано собственное имя. Они используются для защиты наборов идентификаторов в разных файлах одной программы от возможных конфликтов имен. Идентификаторы неименованных пространств не могут использоваться за пределами области видимости их пространства имен.

Коллоквиум

Контрольные вопросы

1. Можно ли использовать идентификаторы, объявленные в пространстве имен, без применения ключевого слова using?

2. Назовите основные отличия между именованными и неименованными пространствами имен.

3. Что такое стандартное пространство имен std?

Упражнения

1. Жучки: найдите ошибку в следующем коде:

#include <iostream>

int main()

{

cout << "Hello world!" << end;

return 0;