Question

我刚刚加入了一个新的C ++软件项目，我正在尝试理解这个设计。该项目经常使用未命名的命名空间。例如，类定义文件中可能出现类似这样的事情：

// newusertype.cc
namespace {
  const int SIZE_OF_ARRAY_X;
  const int SIZE_OF_ARRAY_Y;
  bool getState(userType*,otherUserType*);
}

newusertype::newusertype(...) {...

可能导致人们使用未命名的命名空间的设计注意事项是什么？有哪些优点和缺点？

Answer 1

（在下文中，这些内容不再适用于C ++ 11，但确实适用于C ++ 03.C ++ 11几乎没有任何差异（如果有的话，它们只是语言）我不记得的律师差异）。

未命名的命名空间是使标识符转换单元成为本地的实用程序。它们的行为就像为命名空间选择每个翻译单元的唯一名称一样：

namespace unique { /* empty */ }
using namespace unique;
namespace unique { /* namespace body. stuff in here */ }

使用空体的额外步骤很重要，因此您可以在命名空间体内引用在该命名空间中定义的::name之类的标识符，因为using指令已经发生。

这意味着您可以拥有名为（例如）help的免费函数，这些函数可以存在于多个翻译单元中，并且它们不会在链接时发生冲突。效果几乎与使用C中使用的static关键字相同，您可以将其放入标识符声明中。未命名的命名空间是一种更好的替代方案，甚至可以将类型转换单元设置为本地。

namespace { int a1; }
static int a2;

两个a都是本地翻译单位，在链接时不会发生冲突。但不同之处在于匿名命名空间中的a1获得了唯一的名称。

阅读comeau-computing Why is an unnamed namespace used instead of static?（Archive.org mirror）的优秀文章。

Answer 2

在匿名命名空间中包含某些内容意味着它是translation unit（.cpp文件及其所有包含文件）的本地内容，这意味着如果在其他位置定义了具有相同名称的其他符号，则不会违反{ {3}}（ODR）。

这与具有静态全局变量或静态函数的C方式相同，但它也可以用于类定义（并且应该在C ++中使用而不是static）。

同一文件中的所有匿名命名空间都被视为相同的命名空间，不同文件中的所有匿名命名空间都是不同的。匿名命名空间相当于：

namespace __unique_compiler_generated_identifer0x42 {
    ...
}
using namespace __unique_compiler_generated_identifer0x42;

Answer 3

该示例显示您加入的项目中的人员不了解匿名命名空间：）

namespace {
    const int SIZE_OF_ARRAY_X;
    const int SIZE_OF_ARRAY_Y;

这些不需要在匿名命名空间中，因为const对象已经具有静态链接，因此不可能与另一个翻译单元中的同名标识符冲突。

    bool getState(userType*,otherUserType*);
}

这实际上是一种悲观情绪：getState()有外部联系。通常更喜欢静态链接，因为它不会污染符号表。最好写

static bool getState(/*...*/);

这里。我陷入了同样的陷阱（标准中的措辞表明文件静态以某种方式被弃用以支持匿名命名空间），但是在像KDE这样的大型C ++项目中工作，你会让很多人以正确的方式转过头来再次：）

Answer 4

除了这个问题的其他答案之外，使用匿名命名空间还可以提高性能。由于命名空间中的符号不需要任何外部链接，因此编译器可以更自由地对命名空间内的代码执行积极的优化。例如，可以内联在循环中多次调用一次的函数，而不会对代码大小产生任何影响。

例如，在我的系统上，如果使用匿名命名空间，则以下代码占用大约70％的运行时间（x86-64 gcc-4.6.3和-O2;请注意，add_val中的额外代码使编译器不能想要包括两次）。

#include <iostream>

namespace {
  double a;
  void b(double x)
  {
    a -= x;
  }
  void add_val(double x)
  {
    a += x;
    if(x==0.01) b(0);
    if(x==0.02) b(0.6);
    if(x==0.03) b(-0.1);
    if(x==0.04) b(0.4);
  }
}

int main()
{
  a = 0;
  for(int i=0; i<1000000000; ++i)
    {
      add_val(i*1e-10);
    }
  std::cout << a << '\n';
  return 0;
}

Answer 5

匿名命名空间使得封闭的变量，函数，类等仅在该文件中可用。在您的示例中，它是一种避免全局变量的方法。没有运行时或编译时性能差异。

除了“我希望这个变量，函数，类等是公共的还是私有的？”之外，没有太多的优点或缺点。

Answer 6

未命名的命名空间将类，变量，函数和对象的访问限制为定义它的文件。未命名的命名空间功能类似于C / C ++中的static关键字 static关键字将全局变量和函数的访问权限限制在定义它们的文件中未命名的命名空间和static关键字之间存在差异，因为未命名的命名空间优于静态命名空间。 static关键字可以与变量，函数和对象一起使用，但不能与用户定义的类一起使用例如：

static int x;  // Correct

但是，

static class xyz {/*Body of class*/} //Wrong
static structure {/*Body of structure*/} //Wrong

但是使用未命名的命名空间也是可以的。例如，

 namespace {
           class xyz {/*Body of class*/}
           static structure {/*Body of structure*/}
  } //Correct

为什么使用未命名的命名空间以及它们的好处是什么？

6 个答案: