问名称空间、标头和对象的层次结构

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据我所知，名称空间std包含所有的C++标准库，其中一个标准库是iostream，它具有函数cout和cin。

不完全是。

• 虽然几乎所有的标准库都在名称空间std中，但在使用旧的头文件形式(<stdio.h>而不是<cstdio>)时，我们也有std之外的C组件，以及assert宏。objects.
• <iostream>不是scoped.
• std::cin，std::cout也不是函数，而是C++ ISO标准正式命名为“输入/输出库”的头的名称(std::iostream是一个很少使用的typedef，因为库中的std::basic_iostream<char> class).
• Certain组件可以由不同的std::iostream拉入。例如，可以通过<initializer_list>或通过像std::cout这样的includes来使用std::initializer_list

不深入太多细节，头文件和作用域是C++中的两个正交概念。换句话说，它们是并行存在的。它们之间没有有用的层次结构。

当您假设标准库中的所有内容都包含在std名称空间中时，您是正确的，只有少数例外，根据标准中的17.6.1.1/§3：

除了宏、新运算符

和删除运算符之外，所有库实体都定义在命名空间std中或嵌套在命名空间std中的命名空间中。未指定在特定名称空间中声明的名称是直接在该名称空间中声明，还是在该名称空间内的内联名称空间中声明。

然后，当你说“库”时，这里只有一个库，那就是“标准库”。iostream是这个库的头文件。但这并不意味着头中的所有内容都在特定的名称空间中。

例如，cin和cout直接位于std命名空间中，但包含在<iostream>标头中。