C++头文件和std命名空间（精辟）

C++是在C语言的基础上开发的，早期的 C++ 还不完善，不支持命名空间，没有本身的编译器，而是将 C++ 代码翻译成C代码，再经过C编译器完成编译。这个时候的 C++ 仍然在使用C语言的库，stdio.h、stdlib.h、string.h 等头文件依然有效；此外 C++ 也开发了一些新的库，增长了本身的头文件，例如：

• iostream.h：用于控制台输入输出头文件。
• fstream.h：用于文件操做的头文件。
• complex.h：用于复数计算的头文件。

和C语言同样，C++ 头文件仍然以.h为后缀，它们所包含的类、函数、宏等都是全局范围的。

后来 C++ 引入了命名空间的概念，计划从新编写库，将类、函数、宏等都统一归入一个命名空间，这个命名空间的名字就是std。std 是 standard 的缩写，意思是“标准命名空间”。

可是这时已经有不少用老式 C++ 开发的程序了，它们的代码中并无使用命名空间，直接修改原来的库会带来一个很严重的后果：程序员会由于不肯花费大量时间修改老式代码而极力反抗，拒绝使用新标准的 C++ 代码。

C++ 开发人员想了一个好办法，保留原来的库和头文件，它们在 C++ 中能够继续使用，而后再把原来的库复制一份，在此基础上稍加修改，把类、函数、宏等归入命名空间 std 下，就成了新版 C++ 标准库。这样共存在了两份功能类似的库，使用了老式 C++ 的程序能够继续使用原来的库，新开发的程序可使用新版的 C++ 库。

为了不头文件重名，新版 C++ 库也对头文件的命名作了调整，去掉了后缀.h，因此老式 C++ 的iostream.h变成了iostream，fstream.h变成了fstream。而对于原来C语言的头文件，也采用一样的方法，但在每一个名字前还要添加一个c字母，因此C语言的stdio.h变成了cstdio，stdlib.h变成了cstdlib。

须要注意的是，旧的 C++ 头文件是官方所反对使用的，已明确提出再也不支持，但旧的C头文件仍然可使用，以保持对C的兼容性。实际上，编译器开发商不会中止对客户现有软件提供支持，能够预计，旧的 C++ 头文件在将来数年内仍是会被支持。

下面是我总结的 C++ 头文件的现状：
1) 旧的 C++ 头文件，如 iostream.h、fstream.h 等将会继续被支持，尽管它们不在官方标准中。这些头文件的内容不在命名空间 std 中。

2) 新的 C++ 头文件，如 iostream、fstream 等包含的基本功能和对应的旧版头文件类似，但头文件的内容在命名空间 std 中。

注意：在标准化的过程当中，库中有些部分的细节被修改了，因此旧的头文件和新的头文件不必定彻底对应。

3) 标准C头文件如 stdio.h、stdlib.h 等继续被支持。头文件的内容不在 std 中。

4) 具备C库功能的新C++头文件具备如 cstdio、cstdlib 这样的名字。它们提供的内容和相应的旧的C头文件相同，只是内容在 std 中。

能够发现，对于不带.h的头文件，全部的符号都位于命名空间 std 中，使用时须要声明命名空间 std；对于带.h的头文件，没有使用任何命名空间，全部符号都位于全局做用域。这也是 C++ 标准所规定的。

不过现实状况和 C++ 标准所指望的有些不一样，对于原来C语言的头文件，即便按照 C++ 的方式来使用，即#include <cstdio>这种形式，那么符号能够位于命名空间 std 中，也能够位于全局范围中，请看下面的两段代码。

1) 使用命名空间 std：

1. include <cstdio>

2. int main(){
3. std::printf("http://c.biancheng.net\n");
4. return 0;
5. }

2) 不使用命名空间 std：

1. include <cstdio>

2. int main(){
3. printf("http://c.biancheng.net\n");
4. return 0;
5. }

这两种形式在 Microsoft Visual C++ 和GCC下都可以编译经过，也就是说，大部分编译器在实现时并无严格遵循C++标准，它们对两种写法都支持，程序员可使用 std 也能够不使用。

第 1) 种写法是标准的，第 2) 种不标准，虽然它们在目前的编译器中都没有错误，但我依然推荐使用第 1) 种写法，由于标准写法会一直被编译器支持，非标准写法可能会在之后的升级版本中再也不支持。

使用C++的头文件

虽然 C++ 几乎彻底兼容C语言，C语言的头文件在 C++ 中依然被支持，但 C++ 新增的库更增强大和灵活，请读者尽可能使用这些 C++ 新增的头文件，例如 iostream、fstream、string 等。

前面几节咱们使用了C语言的格式输出函数 printf，引入了C语言的头文件 stdio.h，将C代码和 C++ 代码混合在了一块儿，我不推荐这样作，请尽可能使用 C++ 的方式。下面的例子演示了如何使用 C++ 库进行输入输出：

1. include <iostream>

2. include <string>

3. int main(){
4. //声明命名空间std
5. using namespace std;
6. //定义字符串变量
7. string str;
8. //定义 int 变量
9. int age;
10. //从控制台获取用户输入
11. cin>>str>>age;
12. //将数据输出到控制台
13. cout<<str<<"已经成立"<<age<<"年了！"<<endl;
14. return 0;
15. }

运行结果：
C语言中文网↙
6↙
C语言中文网已经成立6年了！

string 是 C++ 中的字符串类，初学者能够将 string 看作一种内置的数据类型，就像 int、float 等，能够用来定义变量。cin 用于从控制台获取用户输入，cout 用于将数据输出到控制台，下节咱们会详细讲解。

读者暂时不须要深刻了解这段代码的细节，只须要留意using namespace std;，它声明了命名空间 std，后续若是有未指定命名空间的符号，那么默认使用 std，代码中的 string、cin、cout 都位于命名空间 std。

在 main() 函数中声明命名空间 std，它的做用范围就位于 main() 函数内部，若是在其余函数中又用到了 std，就须要从新声明，请看下面的例子：

1. include <iostream>

2. void func(){
3. //必须从新声明
4. using namespace std;
5. cout<<"http://c.biancheng.net"<<endl;
6. }
7. int main(){
8. //声明命名空间std
9. using namespace std;
10. cout<<"C语言中文网"<<endl;
11. func();
12. return 0;
13. }

若是但愿在全部函数中都使用命名空间 std，能够将它声明在全局范围中，例如：

1. include <iostream>

2. //声明命名空间std
3. using namespace std;
4. void func(){
5. cout<<"http://c.biancheng.net"<<endl;
6. }
7. int main(){
8. cout<<"C语言中文网"<<endl;
9. func();
10. return 0;
11. }

不少教程中都是这样作的，将 std 直接声明在全部函数外部，这样虽然使用方便，但在中大型项目开发中是不被推荐的，这样作增长了命名冲突的风险，我推荐在函数内部声明 std。

不过为了方便，本教程仍是忍不住违反了原则，后面有不少代码都在全局范围内声明了 std。