Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Использование членов пространства имен А



Использование квалифицированных имен при каждом обращении к членам пространств может стать обременительным, особенно если имена пространств достаточно длинны. Если бы удалось сделать их короче, то такие имена проще было бы читать и набивать. Однако употребление коротких имен увеличивает риск их совпадения с другими, поэтому желательно, чтобы в библиотеках применялись пространства с длинными именами.

К счастью, существуют механизмы, облегчающие использование членов пространств имен в программах. Псевдонимы пространства имен, using-объявления и using-директивы помогают преодолеть неудобства работы с очень длинными именами.

Псевдонимы пространства имен

Псевдоним пространства имен используется для задания короткого синонима имени пространства. Например, длинное имя

namespace International_Business_Machines

{ /*... */ }

может быть ассоциировано с более коротким синонимом:

namespace IBM = International_Business_Machines;

Объявление псевдонима начинается ключевым словом namespace, за которым следует короткий псевдоним, а за ним – знак равенства и исходное полное имя пространства. Если полное имя не соответствует никакому известному пространству, это ошибка.

Псевдоним может относиться и к вложенному пространству имен. Вспомним слишком длинное определение функции func() выше:

#include " primer.h"

 

// трудно читать!

void func( cplusplus_primer:: MatrixLib:: matrix & m )

{

//...

cplusplLis_primer:: MatrixLib:: inverse( m );

return m;

}

Разрешается задать псевдоним для обозначения вложенного cplusplLis_primer:: MatrixLib, сделав определение функции более удобным для восприятия:

#include " primer.h"

// более короткий псевдоним

namespace mlib = cplusplus_primer:: MatrixLib;

 

// читать проще!

void func( mlib:: matrix & m )

{

//...

mlib:: inverse( m );

return m;

}

Одно пространство имен может иметь несколько взаимозаменяемых псевдонимов. Например, если псевдоним Lib ссылается на cplusplus_primer, то определение функции func () может выглядеть и так:

// псевдоним alias относится к пространству имен cplusplus_primer

namespace alias = Lib;

 

void func( cplusplus_primer:: matrix & m ) {

//...

alias:: inverse( m );

return m;

}

Using-объявления

Имеется механизм, позволяющий обращаться к членам пространства имен, используя их имена без квалификатора, т.е. без префикса namespace_name::. Для этого применяются using-объявления.

Using-объявление начинается ключевым словом using, за которым следует квалифицированное имя члена пространства. Например:

namespace cplusplus_primer {

namespace MatrixLib {

    class matrix { /*... */ };

//...

}

}

 

// using-объявление для члена matrix

using cplusplus_primer:: MatrixLib:: matrix;

Using-объявление вводит имя в ту область видимости, в которой оно использовано. Так, предыдущее using-объявление делает имя matrix глобально видимым.

После того как это объявление встретилось в программе, использование имени matrix в глобальной области видимости или во вложенных в нее областях относится к этому члену пространства имен. Пусть далее идет следующее объявление:

void func( matrix & m );

Оно вводит функцию func() с параметром типа cplusplus_primer:: MatrixLib:: matrix.

Using-объявление ведет себя подобно любому другому объявлению: оно имеет область видимости, и имя, введенное им, можно употреблять начиная с места объявления и до конца области видимости. Using-объявление может использоваться в глобальной области видимости, равно как и в области видимости любого пространства имен. Оно употребляется и в локальной области. Имя, вводимое using-объявлением, как и любым другим, имеет следующие характеристики:

· оно должно быть уникальным в своей области видимости;

· оно скрывает одноименную сущность во внешней области;

· оно скрывается объявлением одноименной сущности во вложенной области.

Например:

namespace blip {

int bi = 16, bj = 15, bk = 23;

// прочие объявления

}

int bj = 0;

 

void manip() {

using blip:: bi; // bi в функции manip() ссылается на blip:: bi

++bi;       // blip:: bi == 17

 

using blip:: bj; // скрывает глобальную bj

               // bj в функции manip()ссылается на blip:: bj

++bj;       // blip:: bj == 16

 

int bk;     // объявление локальной bk

using blip:: bk; // ошибка: повторное определение bk в manip()

}

 

int wrongInit = bk; // ошибка: bk невидима

               // надо использовать blip:: bk

Using-объявления в функции manip() позволяют ссылаться на членов пространства blib с помощью неквалифицированных имен. Такие объявления не видны вне manip(), и неквалифицированные имена могут применяться только внутри этой функции. Вне ее необходимо употреблять квалифицированные имена.

Using-объявление упрощает использование членов пространства имен. Оно вводит только одно имя. Using-объявление может находиться в определенной области видимости, и, значит, мы способны точно указать, в каком месте программы те или иные члены разрешается употреблять без дополнительной квалификации.

В следующем подразделе мы расскажем, как ввести в определенную область видимости все члены некоторого пространства имен.

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.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 282; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.043 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь