Isnan находится в пространстве имен std::? В общем, когда std:: необходим, необязателен или его следует избегать?

Это зависит от того, какой заголовок вы включаете. Если вы включаете заголовок C <math.h> (который является частью C++, хотя и помечен как устаревший), вы можете использовать неквалифицированные функции C, такие как isnan. С другой стороны, если вы включаете заголовок C++ <cmath>, вы гарантируете только то, что он переносит все функции из <math.h> в пространство имен std, и поэтому вам нужно правильно их квалифицировать, например std::isnan (или использовать некоторые своего рода директива using). К сожалению, реализация разрешена, но не требуется для переноса этих функций в глобальное пространство имен при включении <cmath> (и, таким образом, это один из многих "работающих на моей машине» — инциденты с C++ и причина, по которой многие люди пишут код, подобный тому, который вы только что безуспешно пытались скомпилировать).

Подводя итог: либо включите <math.h> и используйте isnan, либо включите <cmath> и используйте std::isnan, все остальное непереносимо. Конечно, все это относится и к любому другому заголовку C и его соответствующей версии C++.

EDIT: Однако следует отметить, что эта конкретная функция isnan поддерживается только с C++11 и вообще не была доступна в C++98 (что может быть частью вашей путаницы). Но это ничего не меняет в данной ситуации, потому что в C++98 ни <cmath>, ни <math.h> (который тогда был фактическим заголовком C89/C90, а не заголовком C99, который включает C++11) не имели этой функции, поскольку они всегда синхронизированы. Итак, эта библиотека из вашего вопроса, возможно, пыталась использовать С++ 98, взяв функцию isnan из другой реализации C99 (что не особенно хорошая идея, поскольку она может конфликтовать с частями C89/C90 реализации С++ , никогда даже не пробовал это, хотя).

C не имеет понятия о пространствах имен. При написании #include <math.h> все имена, объявленные в шапке, переходят в глобальное пространство имен, и нужно писать isnan.

C++ имеет пространства имен. Всё-таки при записи #include <math.h> все имена, объявленные в шапке, уходят в глобальное пространство имён, и нужно писать isnan, как и в C.

Кроме того, при написании #include <cmath> все имена, объявленные в шапке, переходят в пространство имен std, а писать нужно std::isnan.

Кроме того, реализациям C++ разрешается идти другим путем: #include <math.h> помещать имена в std а также в глобальное пространство имен, а #include <cmath> помещать имена в глобальное пространство имен а также в std. Не полагайтесь на это; код, который делает это, не является переносимым. Это уступка разработчикам, чтобы упростить задачу; на самом деле это означает, что если вы используете #include <cmath>, вы не можете предположить, что в глобальном пространстве имен не будет isnan, а если вы используете #include <math.h>, вы не можете предположить, что isnan не будет в std.

Это потому, что isnan из C. Использование другого типа include приведет к другим результатам. Возьмите isnan из заголовка C <math.h> в качестве примера:

Если вы используете #include <cmath>, оно будет помещено в пространство имен std.

Если вы используете #include <math.h>, оно будет помещено в глобальное пространство имен.

Заголовки стандартной библиотеки C++11 D.5 C

Каждый заголовок C, каждый из которых имеет имя формы name.h, ведет себя так, как если бы каждое имя, помещенное в пространство имен стандартной библиотеки с помощью соответствующего заголовка cname, помещается в глобальную область пространства имен. Не указано, были ли эти имена сначала объявлены или определены в области пространства имен (3.3.6) пространства имен std, а затем вставлены в область глобального пространства имен с помощью явных объявлений использования (7.3.3).

[Пример: заголовок обязательно предоставляет свои объявления и определения в пространстве имен std. Он также может предоставлять эти имена в глобальном пространстве имен. Заголовок, безусловно, предоставляет те же объявления и определения в глобальном пространстве имен, что и в стандарте C. Он также может предоставлять эти имена в пространстве имен std. — конец примера]