C++ 匿名namespace的做用以及它與static的區別

1、匿名namespace的做用
在C語言中，若是咱們在多個tu（translation unit）中使用了同一個名字作爲函數名或者全局變量名，則在連接階段就會發生重定義錯誤，爲了解決這個問題，咱們能夠在定義這些標識符（identifier）的時候加上static關鍵字修飾以限制它只在一個tu範圍內可見。
C++繼承了C語言中static關鍵字的這個用途，咱們依舊可使用static來避免多個tu中使用同一個標識符帶來的重定義問題。此外C++還提供了另外一種特有的方式，那就是匿名namespace：一個沒有指定名字的namespace被稱爲一個匿名namespace；在一個tu中能夠出現多個匿名namespace，而且相同層次的匿名namespace實際上被合成爲同一個；出如今不一樣tu的匿名namespace中的相同標識符相互獨立不會發生衝突，所以咱們能夠把那些只但願在同一個tu範圍可見的全局標識符放入一個匿名namespace中，效果與前面加static相同。

2、匿名namespace與static的區別
一個全局標識符被static修飾後它的linkage變爲internal linkage，這就是爲何不一樣tu中的相同標識符不會發生衝突的緣由。
而匿名namespace卻並不會改變在它內部定義的標識符的linkage，它用來避免名字衝突所採用的手段同C++用來實現重載的手段一摸同樣，就是使用名字改編（name mangling）：根據C++標準7.3.1.1，每一個tu中的匿名namespace實際上會擁有一個獨一無二的名字，所以在不一樣tu的匿名namespace中相同的標識符實際上屬於不一樣的namespace，天然在名字改編後就不會發生衝突了：

7.3.1.1 Unnamed namespaces [namespace.unnamed]
An unnamed-namespace-definition behaves as if it were replaced by
        namespace unique { /* empty body */ }
        using namespace unique;
        namespace unique { namespace-body }
where all occurrences of unique in a translation unit are replaced
by the same identifier and this identifier differs from all other
identifiers in the entire program.

爲何匿名namespace不採起跟static同樣的作法呢，搞個新花樣豈不是增長了編譯器開發的負擔？這實際上是由於另外一個C++的特性牽制了匿名namespace的實現，那就是模板非類型參數（template non-type arguments）：

14.3.2 Template non-type arguments [temp.arg.nontype]
A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
shall be one of:
— an integral constant-expression of integral or enumeration type; or
— the name of a non-type template-parameter; or
— the address of an object or function with external linkage, including
   function templates and function template-ids but excluding non-static
   class members, expressed as & id-expression where the & is optional
   if the name refers to a function or array, or if the corresponding
   template-parameter is a reference; or
— a pointer to member expressed as described in 5.3.1 .

正是被紅字標出的external linkage這一需求限制了匿名namespace的實現！試想一下，假如咱們有一個全局對象或者函數只但願它在一個tu中有效，又但願可以用它的地址來實例化一個模板，怎麼辦？只在一個tu中有效，能夠選擇internal linkage，可是要用它的地址作爲模板參數，又要求它必需要是external linkage！！
很顯然，匿名namespace不改變其內部標識符的linkage這一性質解決了這一難題，咱們能夠把這個全局對象或者函數放心的扔在一個匿名namespace中，而後用它的地址來實例化一個模板，絕對不會發生重定義錯誤:)

如今大部分C++書籍都認爲匿名namespace和static是相同的，而正如這裏所闡述的，它們之間差別是明顯的：static修飾的標識符因爲internal linkage的限制，是不能用來實例化模板的！

最後給出一個例子證明匿名namespace確實不改變linkage，呵呵
代碼中驗證了external linkage/internal linkage/no linkage三種狀況
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template <char *p>
struct foo
{
    void bar();
};
static char a ='a';
namespace
{
    char b = 'b';
    static char c = 'c';
    template <class T> struct xxx {};
    void foobar()
    {
        struct no_linkage {};
        xxx<no_linkage>();  // 若是編譯錯誤，說明no_linkage的linkage沒有變化
    }
}
int main()
{
    foo<&a>().bar();  // 因爲a的linkage是internal，所以應該編譯錯誤
    foo<&b>().bar();  // 若是編譯正確，說明b的linkage是external
    foo<&c>().bar();  // 若是編譯錯誤，說明c的linkage是internal
    foobar();
    return 0;
}

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MODE:strict errors C++

"ComeauTest.c", line 19: error: a template argument may not reference a
          local type
      xxx<no_linkage>();
          ^
          ^

"ComeauTest.c", line 25: error: a template argument may not reference a
          non-external entity
          Hint: http://www.comeaucomputing.com/techtalk/templates/#stringliteral
    foo<&a>().bar();
        ^

"ComeauTest.c", line 27: error: a template argument may not reference a
          non-external entity
          Hint: http://www.comeaucomputing.com/techtalk/templates/#stringliteral
    foo<&c>().bar();
        ^

3 errors detected in the compilation of "ComeauTest.c".