[c++/MacOS] Namespace란? using namespace std가 뭘까?

공부중인 학부생입니다. 틀린 부분이 있다면 꼭 댓글로 남겨주세요 :)

 

c++ 코드를 짜보면 아래와 같은 코드를 많이 봤을 것이다. 

using namespace std;

저 줄은 무엇이고 왜 사용하는 것일까?

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▶ c++ Namespace란?

간단하게 namespace란 이름 공간이라고 생각하면 된다. 

 

보통 프로그램을 짤 때 여러 파일들이 생기기 마련이다.

그 파일들을 한꺼번에 컴파일하려고 할 때 같은 이름의 함수나 구조체가 존재한다면 컴퓨터는 이에 대한 오류를 낸다. 

 

같은 이름의 변수나 함수, 구조체가 있을 때 오류가 발생하는 것은 당연한 일이다. 이름 충돌이 일어났기 때문이다. 

 

Namespace는 이러한 이름충돌을 방지하기 위해서 만들어진 것이다. 

 

Namespace는 변수, 함수, 구조체 등의 소속을 정해주는 것이다. 

소속을 지정해줌으로써 같은 이름이어도 헷갈리지 않도록 도와주는 것이다.

 

아래 코드를 봐보자.

#include <iostream>
using namespace std; //이거는 나중에 설명하도록 하겠다

int cal(int a, int b){ 	//더하는 함수
    int result = a + b;
    return result;
}

int cal(int a, int b){	//빼는 함수
    int result = a - b;
    return result;
}
int main(){
    int a = 5;
    int b = 3;
    
    int add = cal(a, b);
    int sub = cal(a, b);
    cout << sum << endl;
    cout << sub << endl;
}

cal이라는 함수 두개가 이름 충돌을 일으키고 있기 때문에 아래와 같은 오류가 뜬다. 

namespace.cpp:8:5: error: redefinition of 'cal'
int cal(int a, int b){
    ^
namespace.cpp:3:5: note: previous definition is here
int cal(int a, int b){
    ^
1 error generated.

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▶ Namespace 사용법

Namespace로 감싸기!

Namespace는 함수뿐만 아니라 구조체, 변수 등 모두 사용할 수 있다. 

namespace 네임스페이스 이름 {
	함수, 구조체, 변수 등 선언
}

오류가 발생했던 두 개의 cal 함수를 namespace로 감싸면 이름 충돌을 해결할 수 있다.

 

namespace Add {
    int cal(int a, int b){     //더하는 함수
        int result = a + b;
        return result;
    }
}

namespace Sub {
    int cal(int a, int b){    //빼는 함수
        int result = a - b;
        return result;
    }
}

 

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▶ Namespace 요소 접근법

1. 한정된 이름(qualified name)을 사용한 접근 

Namespace_name::요소

감싸주었던 namespace 이름과 콜론 두개를 적어주고 호출하고 싶은 요소 이름을 이어 적어주면 된다. 

아래 코드처럼 말이다. 

 

※ :: <- scope resolution operator

 

int main(){
    int a = 5;
    int b = 3;
    
    int add = Add::cal(a, b);
    int sub = Sub::cal(a, b);
    cout << sum << endl;
    cout << sub << endl;
}

이 방법은 코드가 길어질 수 있고 번거로울 수 있지만 명확하게 어떤 namespace에 들어가는지 한 눈에 볼 수 있다. 

 

2. 전역 using 지시어 선언(declaration)

 

매번 namespace 이름을 적기 번거롭다면 이 방법을 쓰면 좋다. 이 방법을 사용함으로써 매번 namespace 이름을 적는 일을 줄 일 수 있다. 

using Add::cal;

using Add::cal;

int main(){
    int a = 5;
    int b = 3;
    
    int add = cal(a, b);
    //int add = Add::cal(a, b);     //이 방법 또한 가능하다.
    int sub = Sub::cal(a, b);
    cout << add << endl;
    cout << sub << endl;
}

※ 주의해야 할 점은 Sub라는 namespace 안에 들어있는 cal 함수를 사용하고 싶다면 무조건 Sub::를 붙여서 호출해주어야 한다. 

 

 

3. 전역 using 지시어 사용(directive)

만약 특정 namespace 안에 있는 모든 함수나, 변수, 구조체를 namespace 이름을 적어주지 않고 자체 이름으로만 호출하고 싶다면 이 방법을 사용하면 된다. 

 

using namespace 네임스페이스이름;

아래 코드를 봐보자.

#include <iostream>
using namespace std;

namespace MINMAX {
    int min(int a, int b){     //작은 수 반환
        if(a < b)
        	return a;
        return b;
    }

    int max(int a, int b){    //큰 수 반환
        if(a > b)
        	return a;
        return b;
    }
}

int main(){
    int a = 5;
    int b = 3;
    
    int min_num = MINMAX::min(a, b);
    int max_num = MINMAX::max(a, b);
    cout << "minimum number: " << min_num << endl;
    cout << "maximum number: " << max_num << endl;
}

min, max 함수는 각각 두 수 중 작거나 큰 수를 반환하는 간단한 함수이다. 

 

using namespace MINMAX; 를 해주면 MINMAX namespace 안에 들어있는 min, max 함수는 그 자체로 사용 가능하다. 

 

아래 코드 처럼말이다. 

 

using namespace MINMAX;

int main(){
    int a = 5;
    int b = 3;
    
    int min_num = min(a, b);
    int max_num = max(a, b);
    cout << "minimum number: " << min_num << endl;
    cout << "maximum number: " << max_num << endl;
}

minimum number: 3
maximum number: 5

 

4. 전역 namespace 접근 방법(global namespace)

 

지금까지 namespace를 접근하기 위해선 namespace이름::요소이름을 해주면 된다고 하였다.

그렇다면 글로벌로 같은 이름인 함수가 존재한다면 어떻게 글로벌요소를 호출할 수 있을까?

 

글로벌 요소를 호출하고 싶을 때는 두 가지 경우가 존재한다. 

1. using namespace를 사용하지 않을 경우

2. using namespace를 사용하는 경우

 

먼저 첫 경우를 보자. 

<using namespace를 사용하지 않는 경우>

#include <iostream>
using namespace std;

namespace PRINT {
    void print_sentence(){     
        cout << "이 함수는 PRINT라는 이름 영역 안에 있습니다." << endl;
    }
}

void print_sentence(){
    cout << "이 함수는 global로 존재합니다."  << endl;
}

int main(){
    int a = 5;
    
    print_sentence();   //우선순위 1 : 글로벌로 출력
    ::print_sentence(); //글로벌로 출력
    PRINT::print_sentence();    //namespace로 출력
    
    return 0;
}

이 함수는 global로 존재합니다.
이 함수는 global로 존재합니다.
이 함수는 PRINT라는 이름 영역 안에 있습니다.

위의 함수는 namespace 안에 존재하는 print함수와 글로벌로 존재하는 print함수를 어떻게 호출하는지 보여준다. 

이 경우 print_sentence 함수는 그 자체로 적었을 때 글로벌 함수먼저 우선순위를 가지게 된다. 

 

결국 이 경우는 아래와 같은 방법으로 글로벌 함수를 호출 할 수 있다. 

요소; //print_sentence();
::요소; //::print_sentence();

 

<using namespace를 사용하는 경우>

그렇다면 using namespace를 사용하여 namespace 요소를 접근하는 경우는 결과가 어떨까?

 

예시부터 보자.

#include <iostream>
using namespace std;

namespace PRINT {
    void print_sentence(){
        cout << "이 함수는 PRINT라는 이름 영역 안에 있습니다." << endl;
    }
}

void print_sentence(){
    cout << "이 함수는 global로 존재합니다."  << endl;
}

using namespace PRINT;

int main(){
    int a = 5;
    
    //print_sentence();   //오류 발생
    ::print_sentence(); //글로벌로 출력
    PRINT::print_sentence();    //namespace로 출력
    
    return 0;
}

이 함수는 global로 존재합니다.
이 함수는 PRINT라는 이름 영역 안에 있습니다.

PRINT namespace를 using을 사용하여 그냥 접근할 수 있도록 했음에도 불구하고 그냥 함수 이름만 적을 경우에 오류가 발생한다. 

이는 전역 print_sentence함수인지 PRINT::print_sentence함수인지 명확하지 않기 때문이다. 

 

그래서 이 경우는 아래와 같은 방법으로만 글로벌 요소를 호출할 수 있다. 

::요소; //::print_sentence();

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▶ using namespace std; 는 무엇일까?

지금까지 봐온 내용을 잘 이해하였다면 std는 namespace 이름이라는 것을 알 수 있을 것이다. 

c++ 은 모든 표준 요소들을 std라는 이름 공간에 넣어준다. 

그래서 using namespace std;를 사용해줌으로써 코드를 더 간단하게 작성할 수 있는 것이다. 

 

그 예로는 출력을 위한 cout 요소를 사용할 때 쉽게 볼 수 있다. 

//using namespace std;
std::cout << 5 << std::endl;

using namespace std;
cout << 5 << endl;

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편집일시

22.02.21