using的使用

苏丙榅2021-02-142023-04-06

配套视频课程已更新完毕，大家可通过以下两种方式观看视频讲解：

在C++中using用于声明命名空间，使用命名空间也可以防止命名冲突。在程序中声明了命名空间之后，就可以直接使用命名空间中的定义的类了。在C++11中赋予了using新的功能，让C++变得更年轻，更灵活。

1. 定义别名

在 C++中可以通过 typedef 重定义一个类型，语法格式如下：

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typedef 旧的类型名 新的类型名;
// 使用举例
typedef unsigned int uint_t;

被重定义的类型并不是一个新的类型，仅仅只是原有的类型取了一个新的名字。和以前的声明语句一样，这里的声明符也可以包含类型修饰，从而也能由基本数据类型构造出复合类型来。C++11中规定了一种新的方法，使用别名声明(alias declaration)来定义类型的别名，即使用using。

在使用的时候，关键字using作为别名声明的开始，其后紧跟别名和等号，其作用是把等号左侧的名字规定成等号右侧类型的别名。类型别名和类型的名字等价，只要是类型的名字能出现的地方，就能使用类型别名。使用typedef定义的别名和使用using定义的别名在语义上是等效的。

使用using定义别名的语法格式是这样的：

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using 新的类型 = 旧的类型;
// 使用举例
using uint_t = int;

通过using和typedef的语法格式可以看到二者的使用没有太大的区别，假设我们定义一个函数指针，using的优势就能凸显出来了，看一下下面的例子：

// 使用typedef定义函数指针
typedef int(*func_ptr)(int, double);

// 使用using定义函数指针
using func_ptr1 = int(*)(int, double);

如果不是特别熟悉函数指针与typedef，第一眼很难看出func_ptr其实是一个别名，其本质是一个函数指针，指向的函数返回类型是int，函数参数有两个分别是int，double类型。

使用using定义函数指针别名的写法看起来就非常直观了，把别名的名字强制分离到了左边，而把别名对应的实际类型放在了右边，比较清晰，可读性比较好。

2. 模板的别名

使用typedef重定义类似很方便，但是它有一点限制，比如无法重定义一个模板，比如我们需要一个固定以int类型为key的map，它可以和很多类型的value值进行映射，如果使用typedef这样直接定义就非常麻烦:

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

在这种情况下我们就不自觉的想到了模板：

1 2	template <typename T> typedef map<int, T> type; // error, 语法错误

使用typename不支持给模板定义别名，这个简单的需求仅通过typedef很难办到，需要添加一个外敷类：

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

template <typename T>
// 定义外敷类
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;
}

通过上边的例子可以直观的感觉到，需求简单但是实现起来并不容易。在C++11中，新增了一个特性就是可以通过使用using来为一个模板定义别名，对于上面的需求可以写成这样：

1 2	template <typename T> using mymap = map<int, T>;

完整的示例代码如下:

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

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

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

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

    return 0;
}