7-14 未命名和内联命名空间

C++支持两种值得了解的命名空间变体。我们不会在此基础上进行扩展，因此目前可将本节内容视为可选内容。

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无名（匿名）命名空间

无名命名空间unnamed namespace（也称为匿名命名空间anonymous namespace）是指未命名定义的命名空间，例如：

#include <iostream>

namespace // unnamed namespace
{
    void doSomething() // can only be accessed in this file
    {
        std::cout << "v1\n";
    }
}

int main()
{
    doSomething(); // we can call doSomething() without a namespace prefix

    return 0;
}

这将输出：

在无名命名空间中声明的所有内容均被视为父命名空间的一部分。因此，尽管函数 doSomething() 定义于无名命名空间，该函数本身仍可从父命名空间（此处即全局命名空间）访问，这正是我们在 main() 中无需限定符即可调用 doSomething() 的原因。

这或许会让人觉得无名命名空间毫无用处。但其另一特性在于：未命名命名空间内的所有标识符均被视为具有内部链接，这意味着该命名空间的内容仅限于定义文件内部可见。

对于函数而言，这相当于将未命名空间中的所有函数定义为静态函数。下述程序与前文示例实质等效：

#include <iostream>

static void doSomething() // can only be accessed in this file
{
    std::cout << "v1\n";
}

int main()
{
    doSomething(); // we can call doSomething() without a namespace prefix

    return 0;
}

无名命名空间通常用于需要确保大量内容局限于特定翻译单元的情况，因为将此类内容集中到单个无名命名空间中，比逐个声明静态更便捷。无名命名空间还能使程序定义类型（将在后续课程中讨论）保持在翻译单元内，而实现此功能尚无其他等效替代机制。

技巧
如果你是硬核玩家，可以采取相反的做法——将所有未明确标记为导出/外部的内容都放在一个无名命名空间中。

在头文件中通常不应使用未命名的命名空间。SEI CERT（规则DCL59-CPP）提供了若干说明其原因的良好示例。

最佳实践
当您希望将内容限制在翻译单元内时，请优先使用无命名命名空间。
在头文件中避免使用无命名命名空间。

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内联命名空间

现在考虑以下程序：

#include <iostream>

void doSomething()
{
    std::cout << "v1\n";
}

int main()
{
    doSomething();

    return 0;
}

这将输出：

很简单，对吧？

但假设你对 doSomething() 不满意，想通过某种方式改进它，从而改变其行为。然而这样做可能会破坏使用旧版本的现有程序。该如何处理呢？

一种方法是创建同名但版本不同的函数。但经过多次变更后，你可能会得到一堆名称近乎相同的函数（如doSomething、doSomething_v2、doSomething_v3等）。

替代方案是使用内联命名空间。内联命名空间inline namespace通常用于版本化内容管理。它类似于无名命名空间——内部声明的内容均视为父命名空间的一部分。但不同于无名命名空间，内联命名空间不会影响链接关系。

定义内联命名空间时需使用inline关键字：

#include <iostream>

inline namespace V1 // declare an inline namespace named V1
{
    void doSomething()
    {
        std::cout << "V1\n";
    }
}

namespace V2 // declare a normal namespace named V2
{
    void doSomething()
    {
        std::cout << "V2\n";
    }
}

int main()
{
    V1::doSomething(); // calls the V1 version of doSomething()
    V2::doSomething(); // calls the V2 version of doSomething()

    doSomething(); // calls the inline version of doSomething() (which is V1)

    return 0;
}

这将输出：

在上例中，调用 doSomething() 的程序将获得 V1（内联版本）的 doSomething()。若需使用新版功能，调用方可显式调用 V2::doSomething()。此设计既保留了现有程序的功能，又允许新程序利用更新/更优的实现方案。

若需强制推广新版：

#include <iostream>

namespace V1 // declare a normal namespace named V1
{
    void doSomething()
    {
        std::cout << "V1\n";
    }
}

inline namespace V2 // declare an inline namespace named V2
{
    void doSomething()
    {
        std::cout << "V2\n";
    }
}

int main()
{
    V1::doSomething(); // calls the V1 version of doSomething()
    V2::doSomething(); // calls the V2 version of doSomething()

    doSomething(); // calls the inline version of doSomething() (which is V2)

    return 0;
}

这将输出

在此示例中，所有调用 doSomething() 的程序默认将获得 v2 版本（更新且更优的版本）。仍需使用旧版 doSomething() 的用户可显式调用 V1::doSomething() 以访问旧行为。这意味着现有程序若需使用 V1 版本，则需全局将 doSomething 替换为 V1::doSomething，但若函数命名规范，此操作通常不会造成问题。

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混合使用内联和无名命名空间（可选）

命名空间既可以是内联的，也可以是无名的：

#include <iostream>

namespace V1 // declare a normal namespace named V1
{
    void doSomething()
    {
        std::cout << "V1\n";
    }
}

inline namespace // declare an inline unnamed namespace
{
    void doSomething() // has internal linkage
    {
        std::cout << "V2\n";
    }
}

int main()
{
    V1::doSomething(); // calls the V1 version of doSomething()
    // there is no V2 in this example, so we can't use V2:: as a namespace prefix

    doSomething(); // calls the inline version of doSomething() (which is the anonymous one)

    return 0;
}

然而，在这种情况下，最好将匿名命名空间嵌套在线内命名空间中。这样既能实现相同效果（匿名命名空间内的所有函数默认具有内部链接），又能提供可显式使用的命名空间名称：

#include <iostream>

namespace V1 // declare a normal namespace named V1
{
    void doSomething()
    {
        std::cout << "V1\n";
    }
}

inline namespace V2 // declare an inline namespace named V2
{
    namespace // unnamed namespace
    {
        void doSomething() // has internal linkage
        {
            std::cout << "V2\n";
        }

    }
}

int main()
{
    V1::doSomething(); // calls the V1 version of doSomething()
    V2::doSomething(); // calls the V2 version of doSomething()

    doSomething(); // calls the inline version of doSomething() (which is V2)

    return 0;
}