類範圍與命名空間續-----留有後續疑問

類範圍與命名空間續

(名字尋找規則)

 

在版本4中，有關於類範圍中的名字尋找有這麼一段話：

       迄今為止，在我們所編寫的程式中，名字尋找（尋找與給定的名字相匹配的聲明的過程）是相對直接的。

(1) 首先，在使用該名字的塊中尋找名字聲明，只需考慮在該項使用之前聲明的名字。

(2) 如果找不到該名字，則在包圍的範圍（外層範圍，也需要在使用之前）中尋找。

(3) C++中所有名字必須在使用之前聲明。

(4) 在名字尋找期間，如果類範圍使用的名字不能確定為成員名，則在包含該類或者成員定義的範圍中尋找，以便找到該名字聲明。

       知道理論不見得理解了本質，或者說理解可能會有偏差。下面我們一如既往地做個小測試，測試程式如下：

//findName   標頭檔 class client{public: client(){} client(client& c){} ~client(){} void CallShow() { void show(); show(); //Show(); 函數模板無法單獨聲明，而沒有前項聲 //明是不可以調用的 } private: int id;}; templateclass server{ public: server(){} server(server& s){} ~server(){} void CallShow() { void show(); show(); //Show(); }};

//findName.cpp#include<iostream>#include"findName"using namespace std; void show(){ cout<<"Wellcome to call me!"<<endl;} template<class　Ｔ>void Show(){ cout<<"0 == "<<static_cast(0)<<endl;} int main(){ client cus; cus.CallShow(); server hos; hos.CallShow(); Show(); //注意無參模板函數調用 Show(); Show();}

 

#include"findName"

很容易明白，就是把findName檔案的內容直接拷貝放在當前位置，那麼在一個檔案中，我們很容易理解show，Show無法調用的緣故，我們不能在聲明之前使用名字。

   如果我們非得把程式調通，也不是沒有辦法，解決方案有兩種方案：

方案一:

#include<iostream>void show(){ std::cout<<"Wellcome to callme!"<<std::endl;}template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void Show(){ std::cout<<"0 =="<<static_cast(0)<<std::endl;}#include"findName"using namespace std; int main(){ client cus; cus.CallShow(); server hos; hos.CallShow(); Show(); Show(); Show();}

 

方案二：

#include<iostream>void show();template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞ //模板無前向聲明方式void Show(){ std::cout<<"0 =="<<static_cast(0)<<std::endl;}#include"findName"using namespace std;void show(){ std::cout<<"Wellcome to callme!"<<std::endl;}int main(){ client cus; cus.CallShow(); server hos; hos.CallShow(); Show(); Show(); Show();}

上述範圍風格其實是C++的全域範圍，我們可以使用C++的命名空間。

 

命名空間的名字尋找規則:

(1)  類成員函數優先（按照子類--->基類順序），一經找到停止。

(2)  若沒有，在相應的命名空間中找（如usingnamespace std;就在std中尋找）。

(3)  若還沒有，就根據參數所在命名空間進行尋找。

 

函數調用匹配原則：（自己理解的）

（1）首先匹配函數名，若能找到進行下一步匹配。

（2）接著匹配函數類型，若無法實現匹配（如參數是泛型），等執行個體化時再匹配。

（3）執行個體化時需要嚴格匹配。

也即一個模板可以在一個函數出現之前調用它，不過調用時的參數必須要有泛型參數，且執行個體化該模板時，被調函數必須在之前出現在相關命名空間。

 

我們先看一個簡單的例子：

#include<iostream> #include<string> template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(){ //Show(); //Show(std::string("empty"));} template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(T s){ //show(); Show(s); //Show(std::string("empty"));} template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞class display{public: void CallShow(T s) { Show(s); }}; void Show(){ std::cout<<"Empty Show!"<<std::endl;}void Show(std::string s){ std::cout<<"s = "<<s<<std::endl;}int main(){ CallShow(); std::string str = std::string("song"); CallShow(str); display d; d.CallShow(str);}

由此測試小程式，我們可以得出：

(1)  Show(s)調用成功的原因，是由於模板函數的執行個體化時才算是定義  

  處，而執行個體化必須在調用時發生。

(2)  Show() 調用出錯是因為，該處函數沒有泛型參數。所以編譯器可以直接作抉擇，那麼它會在在模板函數執行個體化之前匹配函數。此時Show()並沒有定義，所以調用失敗。

(3) Show(std::string("empty"))調用失敗同(2)。

(4)注意一下CallShow()的調用方式。

 

當把下面代碼置於namespace std中的話：

void Show(){ std::cout<<"Empty Show!"<<std::endl;} void Show(std::string s){ std::cout<<"s = "<<s<<std::endl;}

namespace std{void Show(){ std::cout<<"Empty Show!"<<std::endl;} void Show(std::string s){ std::cout<<"s = "<<s<<std::endl;}}

調用仍然成功，這個不太符合我們的理解，因為在調用Show時，我們並沒有在調用Show時註明名字域std::Show,這貌似不合理。其實這是名字尋找的第三條規則：根據參數的命名空間進行尋找。

在mian函數中寫兩條語句：

Show();

Show(std::string("test"));

不出所料，第一句編譯錯誤：找不到函數名。第二句執行成功。

當把std 改為stdl時，兩句話都編譯不通過。

 

當上述Show不置於namespace std中，而CallShow,display置於namespace std中時。

namespace std{template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(){ //Show(); //Show(std::string("empty"));} template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(T s){ //show(); Show(s); //Show(std::string("empty"));} template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞class display{ public: void CallShow(T s) { Show(s); }};}

編譯不通過，錯誤很明顯使用CallShow,display時必須加上範圍限定std::。

如果都加上namespace std那麼執行也會完全通過。

 

如果代碼改為如下：

#include<iostream> #include<string> namespace std{void Show(int i){}template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(){ //Show(); //Show(std::string("empty"));} template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(T s){ //show(); Show(s); //Show(std::string("empty"));} template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞class display{ public: void CallShow(T s) { Show(s); }};} namespace std{void Show(){ std::cout<<"Empty Show!"<<std::endl;} void Show(std::string s){ std::cout<<"s = "<<s<<std::endl;}} int main(){ std::CallShow(); std::string str = std::string("song"); std::CallShow(str); std::display d; d.CallShow(str); //Show(); Show(std::string("test"));}

程式能實現正常功能。

但是如果把，下面Show的namespace std去掉的話，那麼就會出現編譯錯誤。此時CallShow裡只會匹配std中的那個Show，這是C++匹配規則。當在該命名空間中找到了就不會去外層範圍中尋找。且不同命名空間之間不會發生重載機制。

本例中，Std中的Show不會與全域的Show形成重載，且當在std中找到Show之後就不會向外層尋找（這其實是c語言中的名字屏蔽原則，局部屏蔽全域，可以用“::”顯示調用）。然後發現參數不匹配所以出錯。

但此處使用“::”不可以，原因不明。

如果去掉std中的Show定義就可以找到全域空間的Show正常運行。

 

一個小結論：命名空間可以直接使用全域空間中的名字，反之不可（必需用類似std::）。

 

我們再次改變代碼：

#include<iostream> #include<string> namespace std{void Show(int i){}template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(){ //Show(); //Show(std::string("empty"));}template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞void CallShow(T s){ //show(); Show(s); //Show(std::string("empty"));}template＜ｃｌａｓｓ　Ｔ＞class display{public: void CallShow(T s) { Show(s); }};}int main(){ std::CallShow(); std::string str = std::string("song"); std::CallShow(str); std::display d; d.CallShow(str);}namespace std{void Show(){ std::cout<<"Empty Show!"<<std::endl;}void Show(std::string s){ std::cout<<"s = "<<s<<std::endl;}}

這段代碼能成功執行煞是費解，難道此處Show不是在執行個體化之後定義的嗎？這個問題留待以後學完模板吧。