头文件与命名空间的关系

   Q:

有些书说有些头文件不在std里是什么意思？std里包含些什么？为什么不用std就不能使用cout？头文件中声明的东西为什么在使用的时候需要先using namespace std；一下？

如果我不用＃include<iostream>和其他头文件。只用using namespace std 的话，是不能用cout的。这说明cout是在iostream里声明的，想不通既然声明了为什么还要using namespace一下？但是不using的话vc6报错cout 没有声明。不懂。
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A:

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有些书说有些头文件不在std里是什么意思？
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那些书那样说会造成困惑，因为名字空间，就像函数、
结构、类等等，是用代码来表达的一种语言机制。

std（standard的缩写）是标准C++里必须存在的一个
名字空间的名字。所有实现标准C++的编译器都
必须确保这空间的存在。

名字空间声明是这样表达的：
namespace x {
    
    // 创建新名字
}

x是该名字空间的名字。

头文件装代码，代码表达名字空间。
所以应该说“有些头文件的内容不在std里”。
具体的意思就是，在那些头文件里，
没有任何代码是在“namespace std { }”的括号里的。

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std里包含些什么？
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std里包含标准C++库里的所有名字（类名、
函数名、...）。

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为什么不用std就不能使用cout？
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不是不能使用，只是不能直接写cout，必需用空间名和
名字空间限制符作为前缀，写成std::cout。

用某个名字做名字空间声明的时候，若已有同名的
名字空间存在，就是仅仅把括号里的名字加进去，
否则先创建空间，后加入括号里的名字。

加入名字空间后的名字都是对全局空间隐藏的，
但该名字空间的名字却不隐藏（除非该空间在另一个
名字空间里）。
cout隐藏在std里，但std本身不隐藏，所以
你“#include<iostream>”了之后，不必做
使用声明便可直接用std，通过它访问cout。

若你做了使用声明，对该使用声明所处的作用域的隐藏便
被抵消（作用域的开端到声明之间的那段除外），
即不必使用空间名和名字空间限制符作为前缀。

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头文件中声明的东西为什么在使用的时候需要
先using namespace std；一下？
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你已经知道做使用声明是要讨个方便而不是一种必要。

我们作个总结性的复习吧。

（A）这简单的程序里只有全局和局部空间，没有其它的名字空间：

void  main( ) {
    
    std::cout << "";  // 错误：std不存在。
    cout << "";       // 错误：std不存在cout就不用提了。
}

（B）这个则多了一个叫std的名字空间。std这名字也可见了:

#include<iostream>
void main( ) {
    
    std::cout << "";  // OK：可通过std骚扰cout。
    cout << "";       // 错误：cout仍然被包在std里面，不可见。
}

iostream头文件里有std的声明。在编译之前，
预处理器会用iostream里的全部内容来代替
“#include<iostream>”这个预处理器指示符。
效果是，这程序包含iostream里的所有代码。
include是包含的意思。

包含指示是在全局空间里，所以在指示之后的任何地方，
std这个名字是可见、可访问的。

（C）这个不包含声明std的代码却尝试打开std包,
     落了个跟（A）一样狼狈的下场：

using namespace std;
void  main( ) {
    
    std::cout << "";  // 错误：std不存在。
    cout << "";       // 错误：std不存在cout就不用提了。
}

（D）这个声明了std（曝露了std）并把std打开，
     让里面的名字（cin、cout、cerr、...）跟
     std一样暴露。

[相信你闭上眼都能写出这段代码了]