C++11——using的使用

轉載來自：https://subingwen.cn/cpp/using/

在 C++ 中 using 用於聲明命名空間，使用命名空間也可以防止命名衝突。在程序中聲明瞭命名空間之後，就可以直接使用命名空間中的定義的類了。在 C++11 中賦予了 using 新的功能，讓 C++ 變得更年輕，更靈活。

1. 定義別名
在 C++ 中可以通過 typedef 重定義一個類型，語法格式如下：

typedef 舊的類型名 新的類型名;
// 使用舉例
typedef unsigned int uint_t;

被重定義的類型並不是一個新的類型，僅僅只是原有的類型取了一個新的名字。和以前的聲明語句一樣，這裏的聲明符也可以包含類型修飾，從而也能由基本數據類型構造出複合類型來。C++11 中規定了一種新的方法，使用別名聲明 (alias declaration) 來定義類型的別名，即使用 using。

在使用的時候，關鍵字 using 作爲別名聲明的開始，其後緊跟別名和等號，其作用是把等號左側的名字規定成等號右側類型的別名。類型別名和類型的名字等價，只要是類型的名字能出現的地方，就能使用類型別名。使用typedef定義的別名和使用using定義的別名在語義上是等效的。

使用 using 定義別名的語法格式是這樣的：

using 新的類型 = 舊的類型;
// 使用舉例
using uint_t = int;

通過 using 和 typedef 的語法格式可以看到二者的使用沒有太大的區別，假設我們定義一個函數指針，using 的優勢就能凸顯出來了，看一下下面的例子：

// 使用typedef定義函數指針
typedef int(*func_ptr)(int, double);

// 使用using定義函數指針
using func_ptr1 = int(*)(int, double);

如果不是特別熟悉函數指針與 typedef，第一眼很難看出 func_ptr 其實是一個別名，其本質是一個函數指針，指向的函數返回類型是 int，函數參數有兩個分別是 int，double 類型。

使用 using 定義函數指針別名的寫法看起來就非常直觀了，把別名的名字強制分離到了左邊，而把別名對應的實際類型放在了右邊，比較清晰，可讀性比較好。

2. 模板的別名
使用 typedef 重定義類似很方便，但是它有一點限制，比如無法重定義一個模板，比如我們需要一個固定以 int 類型爲 key 的 map，它可以和很多類型的 value 值進行映射，如果使用 typedef 這樣直接定義就非常麻煩:

typedef map<int, string> m1;
typedef map<int, int> m2;
typedef map<int, double> m3;

在這種情況下我們就不自覺的想到了模板：

template <typename T>
typedef map<int, T> type; // error, 語法錯誤

使用 typename 不支持給模板定義別名，這個簡單的需求僅通過 typedef 很難辦到，需要添加一個外敷類：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <map>
using namespace std;

template <typename T>
// 定義外敷類
struct MyMap
{
    typedef map<int, T> type;
};

int main(void)
{
    MyMap<string>::type m;
    m.insert(make_pair(1, "luffy"));
    m.insert(make_pair(2, "ace"));

    MyMap<int>::type m1;
    m1.insert(1, 100);
    m1.insert(2, 200);

    return 0;
}

 

通過上邊的例子可以直觀的感覺到，需求簡單但是實現起來並不容易。在 C++11 中，新增了一個特性就是可以通過使用 using 來爲一個模板定義別名，對於上面的需求可以寫成這樣：

template <typename T>
using mymap = map<int, T>;

完整的示例代碼如下:

#include <iostream>
#include <functional>
#include <map>
using namespace std;

template <typename T>
using mymap = map<int, T>;

int main(void)
{
    // map的value指定爲string類型
    mymap<string> m;
    m.insert(make_pair(1, "luffy"));
    m.insert(make_pair(2, "ace"));

    // map的value指定爲int類型
    mymap<int> m1;
    m1.insert(1, 100);
    m1.insert(2, 200);

    return 0;
}

上面的例子中通過使用 using 給模板指定別名，就可以基於別名非常方便的給 value 指定相應的類型，這樣使編寫的程序變得更加靈活，看起來也更加簡潔一些。

最後在強調一點：using 語法和 typedef 一樣，並不會創建出新的類型，它們只是給某些類型定義了新的別名。using 相較於 typedef 的優勢在於定義函數指針別名時看起來更加直觀，並且可以給模板定義別名。