クラスのメンバ変数の扱い方

Question

お世話になります。
現在、Visual Studio 2017にて、同じプロジェクト内で以下のような名前空間(lapace)を記述し、main関数でそれを使いたいのです。
しかし、宣言しても「名前は名前空間名である必要があります。」と表示され、
使いうことができません。そのようにすれば良いでしょうか？ご教授頂けると幸いです。

 // laplace.cpp

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

namespace laplace {

	const int Nx = 40, Ny = 40;
	const double eps = 1.0E-10;

	class Laplace {

	private:
		double U[Nx][Ny];

	public:

		Laplace();// Initialisation
		void SetBoundary(double a, double b, double c, double d);
		void GausSidel(double(&U)[Nx][Ny]);

	};

	Laplace::Laplace() {

		for (int i = 0; i < Nx; i++) {
			for (int j = 0; j < Ny; j++) {
				U[i][j] = 0.0;
			}
		}
	}

	void Laplace::SetBoundary(double a, double b, double c, double d) {

		for (int i = 0; i < Nx; i++) {		// Set boudary condition
			U[i][0] = a, U[i][Ny - 1] = b;
		}
		for (int j = 0; j < Ny; j++) {
			U[0][j] = c, U[Nx - 1][j] = d;
		}
	}

	void Laplace::GausSidel(double(&U)[Nx][Ny]) {

		double Unew = 0.0;   //u(x,y)
		double du;
		double abse;

		do {
			abse = 0.0;
			for (int i = 1; i < Nx - 1; i++) {
				for (int j = 1; j < Ny - 1; j++) {

					Unew = 0.25*(U[i - 1][j] + U[i + 1][j] + U[i][j - 1] + U[i][j + 1]);
					du = Unew - U[i][j];
					abse += fabs(du);
					U[i][j] = Unew; //upgrade uij

				}
			}

		} while (abse >= eps);
	}
}
//------------------end of laplace.cpp------------------------------

//main.cpp

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;
using namespace laplace; //ここで「名前は名前空間である必要があります」と表示される。

//以下略

Comments

[LouiS0616]

ヘッダファイルは無いのでしょうか？

[lo12014]

ご回答ありがとうござます。
ヘッダファイルを作成しなければいけないというのを知りませんでした。
ありがとうございます。

そこでまた質問なのですが、ヘッダファイルでは、どのような事を宣言すれば良いのでしょうか？　２つのファイルで同じことを宣言すると無駄なような気がいたします。

どうぞよろしくお願い致します。

Answer 1

C++では、ソースコード上の名前を認識するにあたって、ヘッダファイルが必要です。

namespace laplaceがlaplace.cppにしか書かれていないなら、main.cppからは見えません。

Comments

[lo12014]

ご回答ありがとうございます。
ヘッダファイルを作成しなければいけないというのを知りませんでした。
ありがとうございます。

なぜヘッダファイルとソースファイルと二つ作成する必要があるのか理解できないので、ヘッダファイルではどのような事を宣言すれば宜しいのでしょうか？

よろしくお願い致します。

[maisumakun]

C+＋はC言語から受け継いだものとして、「コンパイルは1ファイル単位で行う」ということがあります。なので、そのファイルから使う宣言のたぐいはヘッダファイルに書いて、#includeで呼び出しておかないと、「定義が存在しない」ということになってコンパイルできません。

> なぜヘッダファイルとソースファイルと二つ作成する必要があるのか理解できないので

うまく作れば「ヘッダオンリーライブラリ」というのは作れます。

[maisumakun]

型や関数などの「宣言」を書くのがヘッダーファイル、「定義」を書くのがソースファイルです。

（なお、定数やクラス内に直書きするメンバ関数は、ヘッダで定義してしまっても問題ありません。）

[lo12014]

maisumakun 様
詳しいご解説をして頂きありがとうございます。
ご指摘いただいた通り、ヘッダファイル内で宣言、先ほどのソースで定義をしたところ上手く出来ました。
誠にありがとうございました。
また機会がありましたら、ご教授のほど宜しくお願いいたします。

Answer 2

お二方共、ご回答していただきありがとうございました。
以下のヘッダファイルを作成して、変数や関数を宣言したところ上手く出来ました。
また機会がありましたら、ご教授のほどよろしくお願い致します。

//laplace.h

#pragma once

#include <iostream>
using namespace std;




namespace laplace {

	const int Nx = 40, Ny = 40;
	const double eps = 1.0E-10;

	class Laplace {

	private:
		double U[Nx][Ny];

	public:

		Laplace();// Initialisation
		void SetBoundary(double a, double b, double c, double d);
		void GausSidel();
		void GetResult();
	};
}
//---------end of .h

//------------laplace.cpp----------------------------------
// 2 dimentional lapacd equation

#include <iostream>
#include <cmath>


using namespace std;



namespace laplace {

	const int Nx = 40, Ny = 40;
	const double eps = 1.0E-10;

	class Laplace {

	private:
		double U[Nx][Ny];

	public:

		Laplace();// Initialisation
		void SetBoundary(double a, double b, double c, double d);
		void GausSidel();
		void GetResult();
	};

	Laplace::Laplace() {

		for (int i = 0; i < Nx; i++) {
			for (int j = 0; j < Ny; j++) {
				U[i][j] = 0.0;
			}
		}
	}

	void Laplace::SetBoundary(double a, double b, double c, double d) {

		for (int i = 0; i < Nx; i++) {		// Set boudary condition
			U[i][0] = a, U[i][Ny - 1] = b;
		}
		for (int j = 0; j < Ny; j++) {
			U[0][j] = c, U[Nx - 1][j] = d;
		}
	}

	void Laplace::GausSidel() {

		double Unew = 0.0;   //u(x,y)
		double du;
		double abse;

		do {
			abse = 0.0;
			for (int i = 1; i < Nx - 1; i++) {
				for (int j = 1; j < Ny - 1; j++) {

					Unew = 0.25*(U[i - 1][j] + U[i + 1][j] + U[i][j - 1] + U[i][j + 1]);
					du = Unew - U[i][j];
					abse += fabs(du);
					U[i][j] = Unew; //upgrade uij

				}
			}

		} while (abse >= eps);
	}

	void Laplace::GetResult() {
		for (int i = 0; i < Nx; i++) {
			for (int j = 0; j < Ny; j++) {
				cout << U[i][j] << endl;
			}
			cout << endl;
		}
	}
}

Comments

[LouiS0616]

laplas.cppでもlaplas.hをインクルードするようにすれば、もう少し重複した部分を削れそうです。

[lo12014]

ご指摘ありがとうございます。
現在、ほかのソースファイルとヘッダファイルも作成中なので、アドバイスを参考にさせていただきます。
ありがとうございました。
また機会がありましたら、宜しくお願いいたします。