Конфлікт імен і простір імен std в С++ / aCode

На цьому уроці ми розглянемо, що таке конфлікт імен в мові C++ і як його можна вирішити за допомогою просторів імен та оператора дозволу області видимості.

Зміст:

Конфлікт імен в C++
Простір імен
Оператор дозволу області видимості ::

Конфлікт імен в C++

Припустимо, що вам потрібно поїхати до родичів в інше місто. У вас є тільки їх адреса: м. Пуцьків, вул. Вербова, 13. Потрапивши в місто Пуцьків, ви відкриваєте Google.Карти і бачите, що є дві вулиці з назвою Вербова, ще й в протилежних кінцях міста! Яка з них потрібна вам? Якщо у вас немає ніякої додаткової інформації (наприклад, ви знаєте, що їх будинок знаходиться біля аптеки або школи), вам доведеться зателефонувати їм і запитати. Щоб подібної плутанини не виникало, всі назви вулиць в місті повинні бути унікальними.

Аналогічно і в мові C++, всі ідентифікатори (імена змінних/функцій/класів тощо) повинні бути унікальними. Якщо у вашій програмі знаходяться два однакових ідентифікатори, то будьте певні, що ваша програма не скомпілюється: ви отримаєте помилку конфлікту імен.

Приклад конфлікту імен:

a.cpp:

#include <iostream>
 
void doSomething(int x)
{
    std::cout << x;
}

#include <iostream>

void doSomething(int x)

{

std::cout << x;

}

b.cpp:

#include <iostream>
 
void doSomething(int x)
{
    std::cout << x * 2;
}

#include <iostream>

void doSomething(int x)

{

std::cout << x * 2;

}

main.cpp:

void doSomething(int x); // попереднє оголошення функції doSomething()
 
int main()
{
    doSomething(5);
 
    return 0;
}

void doSomething(int x); // попереднє оголошення функції doSomething()

int main()

{

doSomething(5);

return 0;

}

Якщо взяти файли a.cpp, b.cpp і main.cpp окремо, то вони скомпілюються. Однак, якщо a.cpp і b.cpp розмістити в одному проекті — відбудеться конфлікт імен, оскільки визначення функції doSomething() знаходиться відразу в обох файлах.

Більшість конфліктів імен відбуваються в двох випадках:

Файли, додані в один проект, мають функцію (чи глобальну змінну) з однаковими іменами (помилка на етапі лінкінгу).

Файл .cpp підключає заголовок, в якому ідентифікатор конфліктує з ідентифікатором з файлу .cpp (помилка на етапі компіляції).

Як тільки програми стають більшими, в них починає використовуватися більше ідентифікаторів. Отже, ймовірність виникнення конфлікту імен значно зростає. Хороша новина полягає в тому, що C++ надає достатньо механізмів для запобігання виникненню конфліктів імен (наприклад, локальна область видимості або простір імен).

Простір імен

У перших версіях мови C++ всі ідентифікатори зі Стандартної бібліотеки C++ (такі як cin/cout та інші) можна було використовувати напряму. Проте це означало, що будь-який ідентифікатор зі Стандартної бібліотеки С++ потенційно міг конфліктувати з ім’ям, яке ви вибрали для власних ідентифікаторів. Код, який працював, міг раптово отримати конфлікт імен при підключенні нового заголовку зі Стандартної бібліотеки С++. Або, що ще гірше, код, написаний за стандартами однієї версії С++, міг вже не працювати в новій версії С++. Щоб вирішити цю проблему, весь функціонал Стандартної бібліотеки С++ перенесли в спеціальну область — простір імен (англ. “namespace”).

Так як місто гарантує, що всі вулиці в його межах мають унікальні назви, так і простір імен гарантує, що всі його ідентифікатори — унікальні.

Таким чином, std::cout складається з двох частин: ідентифікатор cout і простір імен std. Весь функціонал Стандартної бібліотеки C++ визначено всередині простору імен std (скор. від англ. “standard“).

Ми ще поговоримо про простори імен на наступних уроках, а також розглянемо створення власного простору імен. Зараз, найголовніше, що вам потрібно запам’ятати, — щоразу, коли ви використовуєте ідентифікатори зі Стандартної бібліотеки С++ (наприклад, cout), ви повинні повідомити компілятору, що цей ідентифікатор знаходиться всередині простору імен std.

Правило: При використанні ідентифікаторів з простору імен, вказуйте простір імен, який ви використовуєте.

Оператор дозволу області видимості ::

Найпростіший спосіб повідомити компілятор, що певний ідентифікатор знаходиться у певному просторі імен — використати оператор дозволу області видимості ::. Наприклад: