Пространство имён (программирование)

Пространство имён определяется блоком инструкций:

namespace foo {
  int bar;
}

Внутри этого блока идентификаторы могут вызываться именно так, как они были объявлены. Но вне блока требуется указание имени пространства имён перед идентификатором. Например, вне namespace foo идентификатор bar должен указываться как foo::bar. C++ содержит некоторые другие конструкции, делающие подобные требования необязательными. Так, при добавлении строки

using namespace foo;

в код, указывать префикс foo:: больше не требуется. Ещё пример:

namespace Namespace12
{
  int foo=0;
}

void func1()
{
  using namespace Namespace12;
  // теперь все имена из пространства имён Namespace12 будут видны здесь без дополнительных префиксов

  ++foo;
}

void func2()
{
  // а тут имя нужно уточнить:
  Namespace12::foo = 42;
}

Код, не объявленный явным образом в пространстве имён, подразумевается объявленным в глобальном пространстве имён.

Разрешение пространств имён в C++ иерархично. Это означает, что в гипотетическом пространстве имён еда::суп, идентификатор курица будет обозначать еда::суп::курица (если пространство существует). Если не существует, то тогда он указывает на еда::курица (если это пространство существует). Если и это пространство не существует, то курица ссылается на идентификатор в глобальном пространстве.

Зачастую пространства имён в C++ используются для избежания коллизий имён

namespace {
  int a;
  void f() { /*...*/ }
  int g() { /*...*/ }
}

Нельзя осуществить доступ из одной единицы трансляции к члену анонимного пространства имён из другой единицы.

Хотя пространства имён широко используются в современном коде, большая часть старого кода не имеет подобных возможностей. Например, вся стандартная библиотека языка C++ определена внутри namespace std, но до стандартизации многие компоненты первоначально были определены в глобальном пространстве.

Также можно сделать видимым не всё пространство, а отдельные имена внутри него, например:

namespace foo {
  int bar;
  int somelse;
}
int main () {
 using foo::bar; //Делает видимым только bar, somelse невидим!
 return 0;
}

Идея пространств имён воплощена в Java-пакетах. Весь код определён внутри пакета, причём этот пакет не нуждается в явно заданном имени. Код из других пакетов доступен при префиксном указании имени пакета перед соответствующим идентификатором, например, класс String в пакете java.lang может быть вызван как java.lang.String (данный способ известен как полное имя класса). Как и в C++, Java предлагает конструкцию, делающую необязательным указание имя пакета (import). Тем не менее, некоторые особенности (как, например, отражение) требуют от программиста использования полного имени.

В отличие от C++, пространства имён в Java не являются иерархически упорядоченными из-за синтаксиса самого языка. Тем не менее, пакеты именуются в иерархическом стиле. Например, все пакеты, начинающиеся с java, являются частью платформы Java — пакет java.lang содержит базовые классы языка, а java.lang.reflect содержит базовые классы, специфичные для отражения (рефлексии).

В языке Java (так же, как и в Ада, C# и других языках) пространства имён/пакеты отражают семантические категории кода. Например, в C# namespace System содержит код, реализуемой системой (платформа .NET). Как именно определяются эти категории и какова глубина иерархии — зависит от самого языка.

Функция и класс могут быть определены как неявное пространство имён, сложно связанное с видимостью, доступностью и периодом жизни объекта.

В языке C# существуют пространства имён, употребление аналогично C++.

В Python идея пространств имён реализована в модулях. (Так же, как и в пакетах Java)

Несмотря на отсутствие формальной поддержки пространств имён, их легко реализовать при помощи объектной концепции языка:

var NameSpace_1 = {};
var NameSpace_2 = new Object(); //два пространства имен

NameSpace_1.a = 100;
NameSpace_2.a = "Земляника";    //Переменные a - у каждого свои

with(NameSpace_1)      //Указываем пространство имен по умолчанию
{
 a += 10;
 NameSpace_2.a += a;   //Переменная a пространства имен NameSpace_2 окажется равной "Земляника110"
}

В XML спецификация пространств XML имён определяет уникальность имён элементов и атрибутов в документе, аналогично роли пространств имён в языке программирования. При помощи пространств имён XML-документы могут содержать имена элементов или атрибутов из более чем одного словаря XML.

<rdf:RDF
  xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
  xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"
  xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#">
  <foaf:Person rdf:about="#JW">
…

xmlns (XML Namespace) — пространство имен XML. Подключаются RDF (для создания документа RDF), FOAF и RDF Schema (формат оформления RDF).

FOAF — это тоже пространство RDF документа, поэтому проверяется его оформление согласно словарю (правилам, спецификации) RDF.

Начиная с версии 5.3.0 в PHP введено понятие пространства имён.

<?php
namespace my\name; // определим новое пространство имён

class MyClass {}
function myfunction() {}
const MYCONST = 1;

$a = new MyClass; // вызов внутри пространства my\name
$c = new \my\name\MyClass; // используем полное имя, включающее название пространства имён
$d = new \globalClass; // обращение к классу из глобального пространства имён
?>

Важный момент. Директива namespace должна быть первой строкой кода в файле. Исключение составляет ключевое слово declare, которое может предшествовать директиве namespace. Не допускается даже вывод HTML перед первой конструкцией «<?php».

Описание синтаксиса есть на официальном сайте проекта PHP[1].

В стандартном синтаксисе Common Lisp имеются табличные пространства имён, реализуемые через систему пакетов[2]. Для использования идентификатора (символа) необходимо указать его полное название: название пакета, двоеточие и название самого символа[3].

В Allegro Common Lisp реализовано нестандартное расширение Common Lisp — иерархические пространства имён, в котором пакеты разделяются точкой в стиле Java, а идентификатор от пакетов отделяется двоеточием. Также возможны обращения к смежным узлам в иерархии пространств имён с помощью указания относительных путей через две точки[4]. Пространства имён в Common Lisp являются динамическими — они создаются, наполняются и уничтожаются во время выполнения программы, хотя преимущественно применяется декларативная форма их описания с помощью формы defpackage[5].

В PureBasic 5.20, была введена поддержка пространства имён, реализованная в виде модулей. Пространство имён определяется блоком команд Module и EndModule и не зависит от расположения в исходных файлах. Это значит что в одном файле, могут быть несколько модулей, или наоборот — код модуля может быть разделен на несколько файлов. По умолчанию, все пространство модуля скрыто и чтобы сделать видимым отдельные его элементы, их необходимо объявить в специальном блоке команд DeclareModule / EndDeclareModule. Все что не объявлено в этом блоке, не доступно вне пределов модуля, и попытка доступа приведет к сообщению компилятора о нарушении прав доступа.

DeclareModule Count
  x=0 ; Public elements
  Declare Counter()
EndDeclareModule

Module Count

  y=0 ; Private elements

  Procedure Counter()
    y+1
    ProcedureReturn y
  EndProcedure

EndModule

Count::x = 10 ; Запись числа в переменную (для примера).
Debug Count::Counter() ; Вызов процедуры используя имя модуля.

UseModule Count ; Отображение модуля в текущее пространство.
Debug Counter() ; Доступ к открытым (Public) элементам без указания имени модуля.
UnuseModule Count ; Отмена действия UseModule.

Для доступа элементам модуля из другого модуля или глобального пространства, необходимо указать имя модуля и его элемент, например: Count::x. Так же можно использовать команду UseModule, которая позволяет отобразить все видимые элементы модуля в текущее пространство. Её действие отменяет команда UnuseModule. Нужно отметить что одновременно возможно отобразить видимые элементы нескольких модулей, при условии что при этом не возникнет конфликта имен. Допустим что в проекте есть модули с именами x, y и z.

UseModule x
UseModule y
; Код.
UseModule z

; Еще код.

UnuseModule y
; Еще код.
UnuseModule x
UnuseModule z

Этот пример показывает что возможно отобразить в текущее пространство несколько модулей, а также то, что не важна последовательность отображения элементов модулей и его отмены.