为什么 C++ 的“使用命名空间”的工作方式如此？

Question

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会叫NA的foo(Zoo::Lion); 但实际上它最终会调用N1's foo(Zoo::Cat)。

原因是这using namespace NA实际上并没有将名称NA带入当前范围；它带来他们到最小共同祖先的范围NA和N2，这是::。并且using namespace N1不会将名称N1带入当前范围；它带来了他们进入的最低共同祖先的范围N1和N2，这是NC。在这里，我画了一个漂亮的图表：

然后正常的非限定查找“查找”树，顺序为test– N2– NC– NB– ::，一旦foo在NC. 树上的 foos in NBand::没有通过查找找到，因为它们已经被fooin隐藏了NC。

我想我对这种机制的理解足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“名称被引入当前范围，就像使用声明一样”或“名称被引入全局范围”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”？

为 C++ 选择这种特殊机制的考虑因素是什么？

我正在专门寻找 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，以及任何此类性质的东西。我特别不是在寻找“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。

（我读过The Design and Evolution of C++ (1994)，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 指令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。”这是真的，但缺乏基本原理。我希望 StackOverflow 可以做得更好。）

Answer 1

引用《C++ Primer（第五版）》的摘录部分“18.2.2. 使用命名空间成员”的

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using 指令引入的名称范围比 using 声明中的名称范围更复杂\n。正如我们\xe2\x80\x99 所见，using 声明将名称置于与 using 声明本身相同的作用域中。这就好像 using 声明为命名空间成员声明了一个本地别名。

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using 指令不声明本地别名。相反，它的作用是将命名空间成员提升到最近的范围，其中包含命名空间本身和 using 指令。

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using 声明和 using 指令之间的范围差异直接源于这两个工具的工作方式。在使用 using 声明的情况下，我们只是让 name 在本地范围内可直接访问。相比之下，using 指令使命名空间的全部内容可用。通常，命名空间可能包含不能出现在本地作用域中的定义。因此，using 指令被视为出现在最近的封闭命名空间范围中。

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因此，与using 声明相比， using 指令的作用域处理差异不会阻止声明相同的名称。当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。

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