为什么 C++ 的“使用命名空间”的工作方式如此？

如何解决为什么 C++ 的“使用命名空间”的工作方式如此？

所有学生都对 C++ using-directives 的行为感到惊讶。考虑这个片段 (Godbolt)：

namespace NA {
    int foo(Zoo::Lion);
}
namespace NB {
    int foo(Zoo::Lion);
    namespace NC {
        namespace N1 {
            int foo(Zoo::Cat);
        }
        namespace N2 {
            int test() {
                using namespace N1;
                using namespace NA;
                return foo(Zoo::Lion());
            }
        }
    }
}

你可能认为test会调用NA的{{1}}；但实际上它最终调用了 foo(Zoo::Lion) 的 N1。

原因是 foo(Zoo::Cat) 实际上并未将 using namespace NA 中的名称带入 current 范围；它将它们带入NA 和NA 的最不共同祖先范围，即N2。并且 :: 不会将 using namespace N1 中的名称带入 current 范围；它将它们带入 N1 和 N1 的最不共同的祖先作用域，即 N2。在这里，我画了一个漂亮的图表：

Diagram

然后正常的非限定查找“查找”树，顺序为NC–test–N2–NC–NB，尽快停止因为它在 :: 中找到名称 foo。位于 NC 和 NB 中的树更高的 foos 无法通过查找找到，因为它们已被 :: 中的 foo 隐藏。

我想我很了解这个机制，可以解释它是如何工作的。我不明白的是为什么。在设计 C++ 命名空间时，为什么他们选择这种完全奇怪的机制，而不是更直接的方式，例如“名称被带入当前范围，就像使用 using-declaration”或“名称被带入全局范围”或“名称留在原处，在每个‘使用’的命名空间中进行单独的查找，然后合并在一起”？

在为 C++ 选择这种特殊机制时有哪些考虑？

我正在专门寻找有关 C++ 设计的参考资料——书籍、博客文章、WG21 论文、D&E、ARM、反射器讨论，以及任何那种性质。我特别不是寻找“基于意见”的答案；我正在寻找设计该功能时指定的真正理由。

（我已经阅读了C++ 的设计和演化（1994 年），第 17.4 节“命名空间”，但它甚至没有提到这种古怪的机制。D&E说：“using-directive 不会将名称引入本地范围；它只是使名称空间中的名称可访问。”这是真实，但缺乏基本原理。我希望 StackOverflow 可以做得更好。）

解决方法

引用 C++ Primer (5th Edition) 节“18.2.2. 使用命名空间成员”的摘录

using 指令引入的名称范围更复杂比使用声明中的名称范围。正如我们所见，一个使用声明将名称放在与使用相同的范围内声明本身。就好像 using 声明为命名空间成员。

using 指令不声明本地别名。反而有效果将命名空间成员提升到最近的包含命名空间本身和 using 指令。

using 声明和 using 之间的作用域差异指令直接源于这两个设施的工作方式。如果是一个 using 声明，我们只是让 name 可以直接在本地范围。相比之下， using 指令使 a 的全部内容命名空间可用一般来说，命名空间可能包括定义不能出现在本地范围内。因此， using 指令被视为出现在最近的封闭命名空间范围内。

因此，与 using-declarations 相比，using-directives 在作用域处理上的这种差异不会阻止声明相同的名称。发生此类名称冲突时，将允许使用，但任何不明确的用法都必须明确指定预期版本。