C++ 命名空间学习笔记

什么是命名空间？

命名空间是一种用于避免名称冲突的机制，可以将一组标识符封装在一个命名空间中，这样就能够很方便地区分不同作用域中的同名标识符。

命名空间的定义和使用

C++ 中通过关键字 namespace 来定义命名空间，例如：

cppCopy Code
namespace MyNamespace {
    int x = 1;
    void func() {
        std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    }
}

这里定义了一个名为 MyNamespace 的命名空间，其中包含一个整型变量 x 和一个打印字符串的函数 func。

在使用命名空间中的标识符时，需要指定其所属的命名空间，例如：

cppCopy Code
std::cout << MyNamespace::x << std::endl; // 输出 1
MyNamespace::func(); // 输出 "Hello, World!"

命名空间的嵌套

命名空间可以嵌套定义，例如：

cppCopy Code
namespace OuterNamespace {
    int x = 1;

    namespace InnerNamespace {
        int x = 2;
    }
}

std::cout << OuterNamespace::x << std::endl; // 输出 1
std::cout << OuterNamespace::InnerNamespace::x << std::endl; // 输出 2

此时可以通过 OuterNamespace::InnerNamespace::x 访问内部命名空间中的标识符。

命名空间的别名

可以使用 namespace 关键字来为命名空间定义别名，例如：

cppCopy Code
namespace MyNamespace {
    int x = 1;
}

namespace AliasNamespace = MyNamespace;

std::cout << AliasNamespace::x << std::endl; // 输出 1

这里定义了一个别名命名空间 AliasNamespace，它和原始命名空间 MyNamespace 是等效的。

实例

下面是一个利用命名空间实现简单计算器功能的例子代码：

cppCopy Code
#include <iostream>

namespace Calculator {
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    int multiply(int a, int b) {
        return a * b;
    }

    int divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            std::cerr << "Error: Cannot divide by zero" << std::endl;
            return 0;
        }
        return a / b;
    }
}

int main() {
    std::cout << Calculator::add(2, 3) << std::endl; // 输出 5
    std::cout << Calculator::subtract(5, 2) << std::endl; // 输出 3
    std::cout << Calculator::multiply(4, 6) << std::endl; // 输出 24
    std::cout << Calculator::divide(10, 3) << std::endl; // 输出 3
    std::cout << Calculator::divide(5, 0) << std::endl; // 输出 "Error: Cannot divide by zero"，并返回 0
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个 Calculator 命名空间，其中包含了加、减、乘、除四个函数。通过命名空间的方式，我们可以避免命名冲突，同时实现模块化的代码设计。