C++ 命名空间（Namespace）详解

C++命名空间是语言的核心特性之一，用于解决名字冲突问题，尤其在大项目或使用多个库时。基于最新C++23标准，命名空间用法稳定，但结合模块（modules）使用更高效。下面直击要害，逐一拆解，包括inline namespace、匿名命名空间和命名空间别名。

1. 基本用法：声明与定义

命名空间通过namespace关键字声明，内容可以分散在多个文件中定义（如同函数定义）。

namespace MyLib {
    int add(int a, int b) { return a + b; }
    
    class Widget {
    public:
        void use();
    };
}

使用方式：

限定名：MyLib::add(1, 2); 最安全，避免污染全局。
using声明：using MyLib::add; 只引入add，作用域内可用add(1,2)。
using指令：using namespace MyLib; 引入整个空间（慎用！污染全局，Linus会骂你）。

铁律：全局using namespace std;是垃圾代码，永远用std::限定。大型项目中，这会导致莫名冲突。

嵌套命名空间（C++17优化）：
旧写法：

namespace Outer {
    namespace Inner {
        int x;
    }
}

新写法（简洁）：

namespace Outer::Inner {
    int x;
}

2. 匿名命名空间（Unnamed Namespace）

相当于C的static，提供内部链接，只在翻译单元（.cpp文件）内可见。完美隐藏实现细节。

// 匿名命名空间
namespace {
    int secret = 42;  // 只在本.cpp可见
    void helper() {}  // 内部函数
}

void foo() {
    helper();  // OK
}

优势：

无名字冲突。
编译器优化更好（内部链接）。
比全局static更现代。

Linus视角：这是“好品味”——消除全局污染，让每个文件自给自足。

3. 命名空间别名（Namespace Alias）

简化长名，尤其嵌套深时。

namespace Very::Long::Nested::Space {
    int value;
}

namespace VLS = Very::Long::Nested::Space;  // 别名
namespace r = std::ranges;                  // 别名
namespace rv = std::ranges::views;          // 别名

int main() {
    VLS::value = 1;  // 简洁
}

用法：

作用域内有效。
可递归：namespace A = B::C;。
模板特化也支持。

实用：Boost库常用，减少打字错误。

4. Inline 命名空间（C++11起）

用于版本控制：inline成员隐式注入父空间，像没写子空间一样。

namespace Lib {  // 父空间
    inline namespace v2 {  // 当前版本
        int func() { return 2; }
    }
    inline namespace v1 {  // 旧版本
        int func() { return 1; }
    }
}

int main() {
    Lib::func();  // 调用v2::func()，因v2最后声明（隐式优先）
}

规则：

多个inline，最外层或最后声明的优先。
非inline屏蔽内部inline。
C++17：嵌套inline自动向上传播。

场景：库ABI稳定，如std::filesystem（C++17）用inline namespace版本化。

警告：过度用会导致意外覆盖，破坏“Never break userspace”。

5. 高级用法与最新标准（C++20/23）

模块与命名空间：C++20模块（export module M;）中，命名空间导出更细粒度，避免宏冲突。
```
export module Lib;
export namespace API {
    // 导出
}
```
嵌套inline（C++17）：namespace A::inline B {} 等价多层inline。
ADL（Argument-Dependent Lookup）：命名空间影响函数查找，如operator+。
constexpr namespace（提案，未入）：未来可能。

常见陷阱（Linus会吐槽的垃圾）

ADL污染：自定义swap在std空间，会干扰std::swap。
分散定义顺序：链接时未定义符号——用inline变量（C++17）或模块解决。
using污染：头文件中禁using namespace。
匿名空间跨文件：不同.cpp独立，不共享。

总结

命名空间不是装饰，是工程纪律。坚持限定名+匿名空间，inline用于版本，别名简化长链。C++23下，与模块结合是未来。代码简洁、无污染，才是王道。

参考：[cppreference.com]