第2章　內聯和嵌套命名空間（C++11～C++20）

2.1　內聯命名空間的定義和使用

開發一個大型工程必然會有很多開發人員的參與，也會引入很多第三方庫，這導致程序中偶爾會碰到同名函數和類型，造成編譯沖突的問題。為了緩解該問題對開發的影響，我們需要合理使用命名空間。程序員可以將函數和類型納入命名空間中，這樣在不同命名空間的函數和類型就不會產生沖突，當要使用它們的時候只需打開其指定的命名空間即可，例如：

namespace S1 {
  void foo() {}
}

namespace S2 {
  void foo() {}
}

using namespace S1;

int main()
{
  foo();
  S2::foo();
}

以上是命名空間的一個典型例子，例子中命名空間S1和S2都有相同的函數foo，在調用兩個函數時，由于命名空間S1被using關鍵字打開，因此S1的foo函數可以直接使用，而S2的foo函數需要使用::來指定函數的命名空間。

C++11標準增強了命名空間的特性，提出了內聯命名空間的概念。內聯命名空間能夠把空間內函數和類型導出到父命名空間中，這樣即使不指定子命名空間也可以使用其空間內的函數和類型了，比如：

#include <iostream>

namespace Parent {
  namespace Child1
  {
      void foo() { std::cout << "Child1::foo()" << std::endl; }
  }

  inline namespace Child2
  {
      void foo() { std::cout << "Child2::foo()" << std::endl; }
  }
}

int main()
{
  Parent::Child1::foo();
  Parent::foo();
}

在上面的代碼中，Child1不是一個內聯命名空間，所以調用Child1的foo函數需要明確指定所屬命名空間。而調用Child2的foo函數則方便了許多，直接指定父命名空間即可。現在問題來了，這個新特性的用途是什么呢？這里刪除內聯命名空間，將foo函數直接納入Parent命名空間也能達到同樣的效果。

實際上，該特性可以幫助庫作者無縫升級庫代碼，讓客戶不用修改任何代碼也能夠自由選擇新老庫代碼。舉個例子：

#include <iostream>

namespace Parent {
void foo() { std::cout << "foo v1.0" << std::endl; }
}

int main()
{
  Parent::foo();
}

假設現在Parent代碼庫提供了一個接口foo來完成一些工作，突然某天由于加入了新特性，需要升級接口。有些用戶喜歡新的特性但并不愿意為了新接口去修改他們的代碼；還有部分用戶認為新接口影響了穩定性，所以希望沿用老的接口。這里最直接的辦法是提供兩個不同的接口函數來對應不同的版本。但是如果庫中函數很多，則會出現大量需要修改的地方。另一個方案就是使用內聯命名空間，將不同版本的接口歸納到不同的命名空間中，然后給它們一個容易辨識的空間名稱，最后將當前最新版本的接口以內聯的方式導出到父命名空間中，比如：

namespace Parent {
  namespace V1 {
      void foo() { std::cout << "foo v1.0" << std::endl; }
  }

  inline namespace V2 {
      void foo() { std::cout << "foo v2.0" << std::endl; }
  }
}

int main()
{
  Parent::foo();
}

從上面的代碼可以看出，雖然foo函數從V1升級到了V2，但是客戶的代碼并不需要任何修改。如果用戶還想使用V1版本的函數，則只需要統一添加函數版本的命名空間，比如Parent::V1::foo()。使用這種方式管理接口版本非常清晰，如果想加入V3版本的接口，則只需要創建V3的內聯命名空間，并且將命名空間V2的inline關鍵字刪除。請注意，示例代碼中只能有一個內聯命名空間，否則編譯時會造成二義性問題，編譯器不知道使用哪個內聯命名空間的foo函數。