Язык программирования C++. Пятое издание

Когда класс расположен в пространстве имен, процесс поиска остается обычным: когда имя используется функцией-членом, его поиск начинается в самой функции, затем в пределах класса (включающий базовые классы), а потом в окружающих областях видимости, одной или несколькими из которых могли бы быть пространства имен:

namespace A {

 int i;

 int k;

 class C1 {

 public:

  C1(): i(0), j(0) { }   // ok: инициализирует C1::i и C1::j

  int f1() { return k; } // возвращает A::k

  int f2() { return h; } // ошибка: h не определена

  int f3();

 private:

  int i; // скрывает A::i в C1

  int j;

 };

 int h = i; // инициализируется значением A::i

}

// член f3() определен вне класса C1 и вне пространства имен A

int A::C1::f3() { return h; } // ok: возвращает A::h

За исключением определений функций-членов, расположенных в теле класса (см. раздел 7.4.1), области видимости всегда просматриваются снизу вверх: имя должно быть объявлено прежде его применения. Следовательно, оператор return функции f2() не будет откомпилирован. Он попытается обратиться к имени h из пространства имен А, но там оно еще не определено. Если бы это имя h было определено в пространстве имен А прежде определения класса C1, его использование было бы вполне допустимо. Аналогично использование имени h в функции f3() вполне допустимо, поскольку функция f3() определена уже после определения А::h.

Порядок просмотра областей видимости при поиске имени определяется по полностью квалифицированному имени функции. Полностью квалифицированное имя указывает в обратном порядке области видимости, в которых происходит поиск.

Спецификаторы A::C1::f3() указывают обратный порядок, в котором просматриваются области видимости класса и пространств имен. Первая область видимости — это функция f3(). Далее следует область видимости ее класса C1. Область видимости пространства имен А просматривается в последнюю очередь, перед переходом к области видимости, содержащей определение функции f3().

Зависимый от аргумента поиск и параметры типа класса

Рассмотрим простую программу:

std::string s;

std::cin >> s;

Как известно, этот вызов эквивалентен следующему (см. раздел 14.1):

operator>>(std::cin, s);

Функция operator>> определена библиотекой string, которая в свою очередь определяется в пространстве имен std. Но все же оператор >> можно вызвать без спецификатора std:: и без объявления using.

Непосредственно обратиться к оператору вывода можно потому, что есть важное исключение из правила сокрытия имен, определенных в пространстве имен. Когда объект класса передается функции, компилятор ищет пространство имен, в котором определяется класс аргумента в дополнение к обычному поиску области видимости. Это исключение применимо также к вызовам с передачей указателей или ссылок на тип класса.

В этом примере, когда компилятор встречает "вызов" оператора operator>>, он ищет соответствующую функцию в текущей области видимости, включая области видимости, окружающие оператор вывода. Кроме того, поскольку выражение вывода имеет параметры типа класса, компилятор ищет также в пространствах имен, в которых определяются типы cin и s. Таким образом, для этого вызова компилятор просмотрит пространство имен std, определяющее типы istream и string. При поиске в пространстве имен std компилятор находит функцию вывода класса string.

Это исключение из правил поиска позволяет функции, не являющейся членом класса, быть концептуально частью интерфейса к классу и использоваться без отдельного объявления using. Без этого исключения из правил поиска для оператора вывода всегда пришлось бы предоставлять соответствующее объявление using:

using std::operator>>; // чтобы позволить cin >> s

Либо пришлось бы использовать форму записи вызова функции, включающую спецификатор пространства имен:

std::operator>>(std::cin, s); // ok: явное использование std::>>

He было бы никакого способа использовать синтаксис оператора. Любое из этих объявлений выглядит неуклюже и существенно затруднило бы использование библиотеки ввода-вывода.

Поиск и функции std::move() и std::forward()