为什么使用未命名的命名空间以及它们有什么好处？

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,类定义文件中可能会出现这样的情况:

// 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？

(在下文中,引人注目的东西不再适用于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一个实用程序,用于使标识符有效地转换单元本地.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类似于::name该命名空间中定义的标识符,因为using指令已经发生.

这意味着您可以拥有help可以存在于多个翻译单元中的自由函数(例如),并且它们不会在链接时发生冲突,因为它们都具有唯一的名称,因为它们具有唯一的名称空间.效果几乎与使用staticC中使用的关键字相同,您可以将其放入标识符声明中.a以这种方式使用的方法在C++中已弃用,因为未命名的命名空间是一种更好的选择,甚至可以使类型转换单元本地化.

namespace { int a1; }
static int a2;

两者a1都是本地翻译单位,不会在链接时发生冲突.但不同之处在于::name匿名命名空间中只有一个唯一的名称.它仍然具有外部链接,可以导出到正在创建的目标文件的符号表中.如果要将其地址用作模板参数,这一点很重要:

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

模板参数必须具有外部链接,因此在这种情况下,必须将标识符放入匿名命名空间.

阅读comeau-computing中的优秀文章为什么使用未命名的命名空间而不是静态命名空间？(Archive.org镜像).

在匿名命名空间中有一些东西意味着它是本翻译单元的本地(.cpp文件及其所有包含)这意味着如果在别处定义了具有相同名称的另一个符号,则不会违反一个定义规则(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(并且应该使用而不是static在C++中使用).

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;

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;

这些不需要位于匿名名称空间中,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*);
}

而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.写得更好

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来一次:)

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想包含它两次).

#include 

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;
}

static int x;  // Correct 

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

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