匿名命名空间是否包含所有命名空间？

Question

在C++中，您可以通过将类和函数定义包装在匿名命名空间中来指定内部链接。您还可以显式实例化模板，但为了符合标准，模板的任何显式实例化都必须发生在相同的命名空间中。据我所知，这应该编译，但GCC无法执行：

namespace foo {

template<class T>
class bar {};

}

using namespace foo;

namespace {
template class bar<int>;
}

int main()
{
    return 0;
}

出现以下错误：

namespace_test.cpp:11: error: explicit instantiation of 'class bar<int>' in namespace '<unnamed>' (which does not enclose namespace 'foo')

这很有趣，因为匿名命名空间应该只是指定链接，而不是真正作为命名空间，全局命名空间肯定包含foo，因为它包含每个命名空间。但即使这样也不行！

template<class T>
class bar {};

using namespace foo;

namespace {
template class bar<int>;
}

int main()
{
    return 0;
}

同样出现错误，只是列出了全局命名空间：

namespace_test.cpp:11: error: explicit instantiation of 'class bar<int>' in namespace '<unnamed>' (which does not enclose namespace '::')

:/

- Joseph Garvin

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哪个版本的GCC - 或者哪些编译器选项 - 或者哪个平台？我在MacOS X上尝试了第一个示例，使用G++ 4.0.1，带或不带-Wall都可以编译而没有任何警告。 - Jonathan Leffler

Answer 1

匿名命名空间在逻辑上等同于

namespace _TU_specific_unique_generated_name
{
    // ...
}
using namespace _TU_specific_unique_generated_name;

命名空间，无论是匿名的还是非匿名的，对其成员的链接没有影响。特别是匿名命名空间的成员并不会自动获得内部链接。

- CB Bailey

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我会补充明显的一点，即 _TU_specific_unique_generated_name 中的内容无法在文件外部使用。 - Valentein

这确实是标准中描述的方式，被广泛接受。 - Joseph Garvin

Answer 2

首先：您正在显式实例化一个类模板，而不是定义一个新的类模板。这意味着您正在根据现有的模板创建一个具体的类。

template class bar<int>;

说的是“请在此处实例化类型为int的类模板bar”。您不能在另一个命名空间中执行此操作，就像您不能在另一个命名空间中部分特化类模板一样。特别地，要明确实例化的模板必须已定义，在您的示例中，没有(匿名名称空间)::bar<>，只有foo::bar<>。

其次，匿名名称空间是一个真正的名称空间（尽管在每个翻译单元中都是不同的）。它也不会神奇地改变链接。在namespace {}内声明的所有内容仍具有默认链接，就像在任何其他名称空间作用域中一样。如果我没记错，它甚至被添加以允许翻译单位专用的、具有外部链接的对象。

- Marc Mutz - mmutz

Answer 3

我认为你已经得到了答案 - 匿名命名空间是独特的、唯一的命名空间。顺便说一下，编译器会生成一些随机的大整数来表示该命名空间的内部值。

- Drew Hoskins

Answer 4

根据Stroustrup（8.2.5.1节），全局命名空间可以访问匿名（未命名）命名空间，但它并没有明确说明反之亦然。

我预计你需要使用using语句指定命名空间，或者在未命名的命名空间内完全限定其他命名空间的引用...

- John Weldon