C++ 头文件和 std 命名空间

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1. 背景

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，没有自己的编译器，而是将 C++ 代码翻译成 C 代码，再通过 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，增加了自己的头文件，例如：

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

和 C 语言一样，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，计划重新编写库，将类、函数、宏等都统一纳入一个命名空间，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”。

但是这时已经有很多用老式 C++ 开发的程序了，它们的代码中并没有使用命名空间，直接修改原来的库会带来一个很严重的后果：程序员会因为不愿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++ 中可以继续使用，然后再把原来的库复制一份，在此基础上稍加修改，把类、函数、宏等纳入命名空间 std 下，就成了新版 C++ 标准库。这样共存在了两份功能相似的库，使用了老式 C++ 的程序可以继续使用原来的库，新开发的程序可以使用新版的 C++ 库。

2.C++头文件现状

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相似，但头文件的内容在命名空间 std 中。

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) 具有 C 库功能的新 C++ 头文件具有如 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。

可以发现，对于不带.h 的头文件，所有的符号都位于命名空间 std 中，使用时需要声明命名空间 std；对于带.h 的头文件，没有使用任何命名空间，所有符号都位于全局作用域。这也是 C++ 标准所规定的。

总结：
尽量使用C++新的头文件规范，例如 iostream、fstream、string 等