查找与命名空间

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C 语言
 
基本概念
 

在 C 程序中遇到标识符时，会查找定位引入该标识符，并且当前在作用域内的声明。若同一标识符的多个声明属于称作命名空间的相异类别，则 C 允许它们同时在作用域内：

1) 标号命名空间：所有声明为标号的标识符。
2) 标签名：所有声明为 struct 、 union 及枚举类型名称的标识符。注意所有这三种标签共享同一命名空间。
3) 成员名：所有声明为至少为一个 struct 或 union 成员的标识符。每个结构体和联合体引入它自己的这种命名空间。
4) 所有其他标识符，称之为通常标识符以别于 (1-3) （函数名、对象名、 typedef 名、枚举常量）。

在查找点，根据使用方式确定标识符所属的命名空间：

1) 作为 goto 语句运算数出现的标识符，会在标号命名空间中查找。
2) 跟随关键词 struct 、 union 或 enum 的标识符，会在标签命名空间中查找。
3) 跟随成员访问或通过指针的成员访问运算符的标识符，会在类型成员命名空间中查找，该类型由成员访问运算符左运算数确定。
4) 所有其他标识符，会在通常命名空间中查找。

注意

宏名不是任何命名空间的一部分，因为它们会在语义分析前，为预处理器所替换。

一个常见举措是将 struct/union/enum 名称注入通常命名空间，以 typedef 声明： 

struct A { };       // 于标签命名空间中引入名称A
typedef struct A A; // 首先，对"struct"后A的查找找到标签命名空间的一个
                    // 然后将名称A引入通常命名空间
struct A* p;        // OK，此A于标签命名空间中查找
A* q;               // OK，此A于通常命名空间中查找

众所周知的一个同一标识符横跨两个命名空间使用的示例，是 POSIX 头文件 sys/stat.h 中的标识符 stat 。它用作通常标识符时指名一个函数，而在用作标签时指代一个结构体。

不同于 C++ 中，枚举常量不是结构体成员，而且其命名空间是通常标识符的命名空间，故而 C 中无结构体作用域，其作用域是出现结构体声明的作用域： 

struct tagged_union 
{
   enum {INT, FLOAT, STRING} type;
   int integer;
   float floating_point;
   char *string;
} tu;
 
tu.type = INT; // C 中 OK ， C++ 中错误

示例

运行此代码
void foo (void) { return; } // 通常命名空间，文件作用域
struct foo {      // 标签命名空间，文件作用域
    int foo;      // 此 struct foo 的成员命名空间，文件作用域
    enum bar {    // 标签命名空间，文件作用域
        RED       // 通常命名空间，文件作用域
    } bar;        // 此 struct foo 的成员命名空间，文件作用域
    struct foo* p; // OK ：使用标签/文件作用域名称 "foo"
};
enum bar x; // OK ：使用标签/文件作用域 "bar"
// int foo; // 错误：通常命名空间已有 foo
//union foo { int a, b; }; // 错误：标签命名空间已有 foo 在作用域中
 
int main(void)
{
    goto foo; // OK 从标号命名空间/函数作用域使用 "foo"
 
    struct foo { // 标签命名空间，块作用域（于文件作用域中隐藏）
       enum bar x; // OK ，从标签命名空间/文件作用域使用 "bar"
    };
    typedef struct foo foo; // OK ：从标签命名空间/块作用域使用 foo
                            // 定义块作用域通常命名空间的 foo （隐藏于文件作用域）
    (foo){.x=RED}; // 使用通常命名空间/块作用域 foo 和通常命名空间/文件作用域 RED
 
foo:; // 标号命名空间，函数作用域
}


引用

  • C11 standard (ISO/IEC 9899:2011):
  • 6.2.3 Name spaces of identifiers (p: 37)
  • C99 standard (ISO/IEC 9899:1999):
  • 6.2.3 Name spaces of identifiers (p: 31)
  • C89/C90 standard (ISO/IEC 9899:1990):
  • 3.1.2.3 Name spaces of identifiers

参阅