• Как создаются пространства имен
• Как используются пространства имен
• Как используется стандартное пространство имен std
Введение
Конфликты имен возникают из-за недомолвок между разработчиками С и C++. Стандарты ANSI предлагают способ решения этой проблемы с помощью пространств имен (namespaces). Однако следует проявлять осторожность, так как не все компиляторы поддерживают это средство.
Конфликт имен возникает в тех случаях, когда в двух частях программы находятся подобные имена с совпадающими областями видимости. Наиболее часто это случается при использовании различных пакетов библиотек. Например, в разных библиотеках классов контейнеров часто объявляется и используется класс List. (Более подробно классы контейнеров рассматриваются на занятии 19ч)
Тот же класс List используется и в библиотеках окон. Предположим, необходимо реализовать набор окон для приложения и применить класс List из библиотеки классов контейнеров. Для этого объявляется экземпляр класса List из библиотеки окон, чтобы поддержать работу окон приложения. Однако в результате может оказаться, что его функции-члены недоступны, поскольку компилятор автоматически связал объявленный класс с аналогичным классом List из стандартной библиотеки классов контейнеров, который вам вовсе не был нужен. '
Пространство имени используется для разделения глобальных пространств имен, чтобы исключить или, по крайней мере, уменьшить количество конфликтов имен. Пространства имен весьма похожи на классы, в том числе и синтаксисом.
Объявленные внутри пространства имени элементы принадлежат к этому пространству, но являются открытыми. Пространства имен могут взаимно перекрываться.
Соответственно и функции могут объявляться как внутри, так и за пределами пространств имен. В последнем случае при вызове такой функции следует явно указывать соответствующее пространство имен.
Вызов по имени функций и классов
В процессе анализа кода программы и создания списка имен функций и переменных компилятор проверяет программу на наличие конфликтов имен. Конфликты, которые сам компилятор решить не в состоянии, могут устраняться компоновщиком.
Компилятор не в состоянии проверить конфликты имен в единицах трансляции (например, файлах объектов). Эта задача решается компоновщиком приложений. Поэтому компилятор не покажет даже предупреждение.
Довольно часто компоновщик выдает сообщение об ошибке Identifier multiply defined (множественное объявление идентификатора). Это сообщение появится в том случае, если вы попытаетесь описать идентификаторы с одинаковыми именами и перекрывающимися областями видимости. Если два идентификатора будут объявлены с общими областями видимости в одном файле источника, то об ошибке сообщит компилятор. Сообщение об ошибке поступит от компоновщика при попытке скомпилировать и связать следующий код программы:
// файл first.сpp
int integerValue = 0;
int main( ) {
int integerValue - 0 ;
// ...
return 0 ;
};
// файл second.cpp
int integerValue = 0;
// конец second.cpp
Компоновщик выдает сообщение in second.obj: integerValue already defined in first.obj (integerValue из second.obj уже объявлен в first.obj). Если бы эти имена располагались в разных областях видимости, то компилятор и компоновщик не имели бы ничего против.
Может поступить и такое предупреждение от компилятора: identifier hiding (идентификатор скрыт). Суть его состоит в том, что в файле first.cpp объявление переменной integerValue в функции main() скрывает глобальную переменную с таким же именем.
Чтобы использовать в функции main() глобальную переменную integerVaalue, объявленную за пределами main(), необходимо явно указать глобальность этой переменной с помощью оператора видимости (::). Так, в следующем примере значение 10 будет присвоено глобальной переменной integerValue, а не переменной с таким же именем, объявленной внутри main():
// файл first.cpp
int integerValue = 0;
int main()
{
int integerValue = 0;
::integerValue = 10; //присваиваем глобальной переменной integerValue
// ...return 0 ;
};
// файл second.cpp
int integerValue = 0;
// конец second.cpp
Примечание:Обратите внимание на использование оператора видимости (: ), который необходим для указания глобальности переменной integerValue в том случае, если в функции была объявлена переменная с таким же именем.
Проблема с двумя глобальными переменными, объявленными за пределами какой-либо функции, заключается в том, что они имеют одинаковые имена и перекрывающиеся области видимости и это вызывает ошибку в работе компоновщика.
Новый термин:Под видимостью объекта, который может быть переменной, классом или функцией, понимают ту часть программы, в которой данный объект может использоваться. Например, переменная, объявленная и определенная за пределами всякой функции, имеет файловую, или глобальную область видимости. Ее видимость распространяется от точки объявления до конца файла. Переменная, имеющая модульную, или локальную область видимости, объявляется внутри программного модуля. Чаще всего локальные переменные объявляются в теле функции. Ниже показаны примеры объектов с различными областями видимости:
int globaiScopeInt = 5;
void f()
{
int localScopeInt = 10;
}
int main()
{
int localScopeInt = 15;
{
int anotherLocal = 20;
int localScopeInt = 30;
}
return 0;
}
Первая целочисленная переменная GlobalScopeInt будет видна как внутри функции f(), так и main(). В теле функции f() содержится объявление переменной localScopeInt. Ее область видимости локальна, т.е. ограничивается пределами модуля, содержащего объявление функции.
Функция main() не может получить доступ к переменной localScopeInt функции f(). Как только завершается выполнение функции f(), переменная localScopeInt удаляется из памяти компьютера. Объявление третьей переменной, также названной localScopeInt, располагается в теле функции main(). Область ее видимости также локальна.
Обратите внимание: переменная localScopeInt функции main() не конфликтует с одноименной переменной функции f(). Видимость следующих двух переменных — anotherLocal и localScopeInt — также ограничена областью модуля. Другими словами, эти переменные видны от места объявления до закрывающей фигурной скобки, ограничивающей тело модуля, в котором эта функция была объявлена.
Вы, наверное, обратили внимание, что в программе объявляются две одноименные локальные переменные localScopeInt, причем одна из них объявляется во внешнем модуле, а вторая — во вложенном. Таким образом, их области видимости перекрываются. Переменная, объявленная во внутреннем модуле, будет скрывать в нем переменную внешнего модуля. После закрытия фигурной скобки внутреннего модуля вторая переменная localScopeInt из внешнего модуля вновь становится видимой. Все изменения, внесенные в localScopeInt внутри фигурных скобок, никоим образом не повлияют на значение внешней переменной localScopeInt.
Новый термин:Имена могут иметь внутреннюю или внешнюю связь. Оба эти термина относятся к использованию или доступности имени в нескольких или одной программной единице. На всякое имеющее внешнюю связь имя можно ссылать только в пределах определяющей его единицы. Например, переменная, имеющая внутреннюю связь, может использоваться функциями только внутри блока программы, где эта переменная была объявлена. Имена с внешними связями доступны функциям из других блоков. Примеры внутренних и внешних связей иллюстрирует приведенный ниже код.
// файл: first.cpp
int externalInt = 5;
const int j = 10;
int main()
{
return 0 ;
}
// файл : second.cpp
extern int externalInt;
int anExternalInt = 10;
const int j = 10;
Переменная externalInt, объявленная в файле first.cpp, имеет внешнюю связь. Несмотря на то что она объявлена в файле first.cpp, доступ к этой переменной можно получить и из файла second.cpp. В обоих файлах также есть константы j, которые по умолчанию имеют внутренние связи. Чтобы изменить заданную по умолчанию внутреннюю связь констант, необходимо явно указать их глобальность, как это сделано в следующем примере:
// файл: first.cpp
extern const int j = 10;
// файл: second.cpp
extern const int j;
#include <iostrean>
int main()
{
std::cout << "j = " << j << std::endl;
return 0;
}
Обратите внимание на использование обозначения пространства имени std перед oout, что позволяет ссылаться на все объекты етандартний библиотеки ANSI. После выполнения этого кода на экране появится строка:
j = 10
Комитет по стандартизации не рекомендует использовать statie для ограничения области видимости внешней переменной, как в следующем примере:
