Using-директивы

Пространства имен появились в стандартном С++. Предыдущие версии С++ их не поддерживали, и, следовательно, поставляемые библиотеки не помещали глобальные объявления в пространства имен. Множество программ на С++ было написано еще до того, как компиляторы стали поддерживать такую опцию. Заключая содержимое библиотеки в пространство имен, мы можем испортить старое приложение, использующее ее предыдущие версии: все имена из этой библиотеки становятся квалифицированными, т.е. должны включать имя пространства вместе с оператором разрешения области видимости. Те приложения, в которых эти имена употребляются в неквалифицированной форме, перестают компилироваться.

Сделать видимыми имена из библиотеки, используемой в нашей программе, можно с помощью using-объявления. Предположим, что файл primer.h содержит интерфейс новой версии библиотеки, в котором глобальные объявления помещены в пространство имен cplusplus_primer. Нужно заставить нашу программу работать с новой библиотекой. Два using-объявления сделают видимыми имена класса matrix и функции inverse() из пространства cplusplus_primer:

#include "primer.h" using cplusplus_primer::matrix; using cplusplus_primer::inverse; // using-объявления позволяют использовать // имена matrix и inverse без спецификации void func( matrix &m ) {    // ...    inverse( m );    return m;

}

Но если библиотека достаточно велика и приложение часто использует имена из нее, то для подгонки имеющегося кода к новой библиотеке может потребоваться много using-объявлений. Добавлять их все только для того, чтобы старый код скомпилировался и заработал, утомительно и чревато ошибками. Решить эту проблему помогают using-директивы, облегчающие переход на новую версию библиотеки, где впервые стали применяться пространства имен.

Using-директива начинается ключевым словом using, за которым следует ключевое слово namespace, а затем имя некоторого пространства имен. Это имя должно ссылаться на определенное ранее пространство, иначе компилятор выдаст ошибку. Using-директива позволяет сделать все имена из этого пространства видимыми в неквалифицированной форме.

Например, предыдущий фрагмент кода может быть переписан так:

#include "pnmer.h" // using-директива: все члены cplusplus_primer // становятся видимыми using namespace cplusplus_primer; // имена matrix и inverse можно использовать без спецификации void func( matrix &m ) {     // ...     inverse( m );     return m;

}

Using-директива делает имена членов пространства имен видимыми за его пределами, в том месте, где она использована. Например, приведенная using-директива создает иллюзию того, что все члены cplusplus_primer

объявлены в глобальной области видимости перед определением func(). При этом члены пространства имен не получают локальных псевдонимов, а как бы перемещаются в новую область видимости. Код

namespace A {     int i, j;

}

выглядит как

int i, j;

для фрагмента программы, содержащего в области видимости следующую using-директиву:

using namespace A;

Рассмотрим пример, позволяющий подчеркнуть разницу между using-объявлением (которое сохраняет пространство имен, но создает ассоциированные с его членами локальные синонимы) и using-директивой (которая полностью удаляет границы пространства имен).

namespace blip {     int bi = 16, bj = 15, bk = 23;     // прочие объявления } int bj = 0; void manip() {     using namespace blip; // using-директива -                           // коллизия имен ::bj and blip::bj                           // обнаруживается только при                           // использовании bj     ++bi;                 // blip::bi == 17     ++bj;                 // ошибка: неоднозначность                           // глобальная bj или blip::bj?     ++::bj;               // правильно: глобальная bj == 1     ++blip::bj;           // правильно: blip::bj == 16     int bk = 97;           // локальная bk скрывает blip::bk     ++bk;                 // локальная bk == 98

}

Во-первых, using-директивы имеют область видимости. Такая директива в функции manip()

относится только к блоку этой функции. Для manip() члены пространства имен blip



выглядят так, как будто они объявлены в глобальной области видимости, а следовательно, можно использовать их неквалифицированные имена. Вне этой функции необходимо употреблять квалифицированные.

Во-вторых, ошибки неоднозначности, вызванные применением using-директивы, обнаруживают себя при реальном обращении к такому имени, а не при встрече в тексте самой этой директивы. Например, переменная bj, член пространства blib, выглядит для manip() как объявленная в глобальной области видимости, вне blip. Однако в глобальной области уже есть такая переменная. Возникает неоднозначность имени bj в функции manip(): оно относится и к глобальной переменной, и к члену пространства blip. Ошибка проявляется только при упоминании bj в функции manip(). Если бы это имя вообще не использовалось в manip(), коллизия не проявилась бы.

В-третьих, using-директива не затрагивает употребление квалифицированных имен. Когда в manip()

упоминается ::bj, имеется в виду переменная из глобальной области видимости, а blip::bj

обозначает переменную из пространства имен blip.

И наконец члены пространства blip

выглядят для функции manip()

так, как будто они объявлены в глобальной области видимости. Это означает, что локальные объявления внутри manip()

могут скрывать имена членов пространства blip. Локальная переменная bk

скрывает blip::bk. Ссылка на bk

внутри manip() не является неоднозначной – речь идет о локальной переменной.

Using-директивы использовать очень просто: стоит написать одну такую директиву, и все члены пространства имен сразу становятся видимыми. Однако чрезмерное увлечение ими возвращает нас к старой проблеме засорения глобального пространства имен:

namespace cplusplus_primer {     class matrix { };     // прочие вещи ... } namespace DisneyFeatureAnimation {     class matrix { };     // здесь тоже ... using namespace cplusplus_primer; using namespace DisneyFeatureAnimation; matrix m; //ошибка, неоднозначность:

// cplusplus_primer::matrix или DisneyFeatureAnimation::matrix?

Ошибки неоднозначности, вызываемые using-директивой, обнаруживаются только в момент использования. В данном случае – при употреблении имени matrix. Такая ошибка, найденная не сразу, может стать сюрпризом: заголовочные файлы не менялись и никаких новых объявлений в программу добавлено не было. Ошибка появилась после того, как мы решили воспользоваться новыми средствами из библиотеки.

Using-директивы очень полезны при переводе приложений на новые версии библиотек, использующие пространства имен. Однако употребление большого числа using-директив возвращает нас к проблеме засорения глобального пространства имен. Эту проблему можно свести к минимуму, если заменить using-директивы более селективными using-объявлениями. Ошибки неоднозначности, вызываемые ими, обнаруживаются в момент объявления. Мы рекомендуем пользоваться using-объявлениями, а не using-директивами,  чтобы избежать засорения глобального пространства имен в своей программе.


Содержание раздела

---