c++ 標頭中的“使用命名空間”

Question

在我們所有的 c++ 課程中，所有的老師總是把using namespace std; 就在他們的.h文件中的#include之后。 從那時起，在我看來，通過將 header 包含在另一個程序中，這在我看來是危險的，我將把命名空間導入我的程序中，可能沒有意識到、有意或想要它（標題包含可以非常深入地嵌套）。

所以我的問題是雙重的：我是否正確不應在 header 文件中using namespace ，和/或是否有某種方法可以撤消它，例如：

//header.h
using namespace std {
.
.
.
}

One more question along the same lines: Should a header file #include all the headers that it's corresponding .cpp file needs, only those that are needed for the header definitions and let the .cpp file #include the rest, or none and declare everything它需要作為extern ？
問題背后的原因與上述相同：我不想在包含.h文件時出現意外。

另外，如果我是對的，這是一個常見的錯誤嗎？ 我的意思是在現實世界的編程和那里的“真實”項目中。

謝謝你。

Answer 1

由於您所說的原因，您絕對不應該在標頭中使用using namespace ，因為它可能會意外地更改包含該 header 的任何其他文件中代碼的含義。 沒有辦法撤消using namespace ，這是它如此危險的另一個原因。 我通常只使用grep等來確保不會在標頭中調用using namespace而不是嘗試更復雜的操作。 可能 static 代碼檢查器也會標記這一點。

header 應該只包含它需要編譯的頭文件。 執行此操作的一種簡單方法是始終將每個源文件自己的 header 作為第一件事包含在任何其他標頭之前。 如果 header 不是獨立的，則源文件將無法編譯。 在某些情況下，例如引用庫中的實現細節類，您可以使用前向聲明而不是#include ，因為您可以完全控制此類前向聲明的 class 的定義。

我不確定我是否會稱之為普通，但它肯定會偶爾出現，通常是由不知道負面后果的新程序員編寫的。 通常，只需對風險進行一點教育就可以解決任何問題，因為它相對容易修復。

Answer 2

Sutter 和 Alexandrescu 的“C++ 編碼標准：101 條規則、指南和最佳實踐”中的第 59 項：

59. 不要在 header 文件中或 #include 之前寫入命名空間 usings。

命名空間using是為了您的方便，而不是讓您強加於他人：切勿在#include指令之前編寫using聲明或using指令。

推論：在 header 文件中，不要編寫命名空間級別的using指令或using聲明； 相反，明確命名空間限定所有名稱。

header 文件是一個或多個源文件中的來賓。 包含using指令和聲明的 header 文件也將其吵鬧的伙伴帶到了這里。

using聲明帶來了一個伙伴。 using指令會引入命名空間中的所有伙伴。 您的老師對using namespace std; 是一個使用指令。

更嚴重的是，我們有命名空間來避免名稱沖突。 header 文件旨在提供接口。 大多數標頭不知道現在或將來可能包含哪些代碼。 為了內部方便，在 header 中添加using語句會將這些方便的名稱強加給 header 的所有潛在客戶。 這可能導致名稱沖突。 這很粗魯。

Answer 3

在標題中包含標題時需要小心。 在大型項目中，它可以創建一個非常復雜的依賴鏈，觸發比實際需要的更大/更長的重建。 查看這篇文章及其后續文章，了解更多關於良好物理結構在 C++ 項目中的重要性。

您應該僅在絕對需要時（只要需要 class 的完整定義時）在 header 中包含標頭，並盡可能使用前向聲明（當需要 class 時是指針或引用時）。

至於命名空間，我傾向於在我的 header 文件中使用顯式命名空間范圍，並且只在我的 cpp 文件中放置一個using namespace 。

Answer 4

關於“有什么方法可以撤消[ using聲明]？”

我認為指出using聲明受 scope 影響是有用的。

#include <vector>

{   // begin a new scope with {
    using namespace std;
    vector myVector;  // std::vector is used
}   // end the scope with }

vector myOtherVector;   // error vector undefined
std::vector mySTDVector // no error std::vector is fully qualified

所以有效的是。 通過限制using聲明的 scope，其效果僅在 scope 內持續； 當 scope 結束時，它被“撤消”。

當using聲明在任何其他 scope 之外的文件中聲明時，它具有文件范圍並影響該文件中的所有內容。

對於 header 文件，如果using聲明在文件范圍內，這將擴展到包含 header 的任何文件的 scope。

Answer 5

查看戈達德太空飛行中心編碼標准（C 和 C++）。 事實證明這比以前更難了 - 請參閱 SO 問題的更新答案：

• 我應該在標題中使用#include
• C 和 C++ 中的自給自足接頭

GSFC C++ 編碼標准說：

§3.3.7 每個 header 文件都應#include它需要編譯的文件，而不是強制用戶#include需要的文件。 #includes應限於 header 需要的內容； 其他#includes應該放在源文件中。

交叉引用的第一個問題現在包括來自 GSFC C 編碼標准的引用，以及基本原理，但內容最終是相同的。

Answer 6

你是對的，在 header 中using namespace是危險的。 我不知道如何撤消它。 很容易檢測到它，但是只需在 header 文件中搜索using namespace 。 由於最后一個原因，它在實際項目中並不常見。 如果有人做了類似的事情，更有經驗的同事很快就會抱怨。

在實際項目中，人們會盡量減少包含文件的數量，因為包含的文件越少，編譯的速度就越快。 這樣就節省了大家的時間。 但是，如果 header 文件假定應該在它之前包含某些內容，那么它應該包含它本身。 否則，它會使標頭不自包含。

Answer 7

你說的對。 並且任何文件都應該只包含該文件所需的標題。 至於“做錯事在現實世界的項目中很常見嗎？” - 哦是的！

Answer 8

就像編程中的所有事情一樣，實用主義應該戰勝教條主義，IMO。

只要您在整個項目范圍內做出決定（“我們的項目廣泛使用 STL，我們不想在所有內容前面都加上 std::.”），我看不出它有什么問題。 畢竟，您唯一冒的風險就是名稱沖突，而且隨着 STL 的普遍存在，這不太可能成為問題。

另一方面，如果這是一個開發人員在單個（非私有）頭文件中的決定，我可以看到它會如何在團隊中產生混亂，應該避免。

Answer 9

如果您在嵌套命名空間中編寫聲明，我相信您可以安全地在 C++ 標頭中使用“使用”：

namespace DECLARATIONS_WITH_NAMESPACES_USED_INCLUDED
{
    /*using statements*/

    namespace DECLARATIONS_WITH_NO_NAMESPACES_USED_INCLUDED
    {
        /*declarations*/
    }
}

using namespace DECLARATIONS_WITH_NAMESPACES_USED_INCLUDED::DECLARATIONS_WITH_NO_NAMESPACES_USED_INCLUDED;

這應該只包括在 'DECLARATIONS_WITH_NO_NAMESPACES_USED_INCLUDED' 中聲明的東西，而不包括使用的命名空間。 我已經在 mingw64 編譯器上對其進行了測試。