C++11 强类型enum

来源:互联网 发布:.net core 2.0 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 11:44

旧式enum问题

容易被隐式转换成int

默认情况下enum的每一项都有一个整数对应,可以显式指定或者从前一个自增得到。
旧式enum的类型限制是:

  1. 禁止不同枚举体之间的赋值
  2. 禁止整形向枚举体的隐式转换等

但是,当使用enum作为函数参数或者返回值时,如果此时参数类型或者返回值类型为int类型,是都可以隐式转换为int类型的。

无法指定底层所使用的数据类型

对于enum底层的实现,也就是underlying type,由于无法由程序代码指定,因此不同编译器会有各自不同的实现,这使得跨平台困难,特别是需要进行底层数据传输时计算尺寸时是不可估计的,特别是当我们需要内存对齐和填充处理的时候。

enum Version { Ver1 = 1, Ver2, Ver3 };struct S{    S(Version ver) { this->Ver = ver; }    Version Ver;    //...};

由于不知道Version成员变量的具体实现,长度不可估计,无法进行内存对齐规划。
另外对于下面的代码会带来不同编译器底层实现不同导致的问题:

enum Num{ num1 = 1, num2 = 2, numn = 0xFFFFFF00U };

显式指定numn = 0xFFFFFF00U为无符号数,但不同编译器底层采取的类型不同,可能会解释为有符号数,也可能被截断。

没有严格的scope界限

enum并没有将成员名称的作用域限制,一旦定义就是全局可见的,因此下面的代码是不能通过编译的:

enum answer { wrong, right };enum size { left, right }

由于两个enum同时使用了right这个名称,而且他们都是全局可见的,因此不能通过编译。如果要解决上述问题,必须将他们分别放在不同的命名空间中,然后使用::运算符区分:

namespace answer {    enum { wrong, right};}namespace size {    enum { left, right};}

强类型enum

新版enum解决了上述所有问题。

enum [class|struct| ] [identifier] [: enum_base]{    member1,    member2,    ...};

上述语法增加,可以使用class或者struct或者不使用三种方式定义,标示符也可以不使用,然后可以显式指定enum_base,用来指定底层实现的类型。enum的成员被作为常量使用,与常量的功能等价。

定义方式中,enum struct、enum class解决了旧式enum的问题,而仅仅使用enum定义时,就退化为旧式enum。这样既兼容了旧式enum,又提供新方法解决了旧式的问题。

作用域

仅使用enum定义时与旧式一样,不具有作用域限制,是全局可见的。
使用enum class或enum struct定义时只在定义内部可见。要通过域运算符访问,不可以直接通过枚举体成员名来访问。不同enum的同名成员不会产生冲突。

enum class colorA {red, blue};enum class cloloB {red = 2, blue};cout << colorA::red << endl;cout << colorB::red << endl;

类型转换

仅使用enum定义时与旧式一样,会进行隐式转换。
enum class或enum struct与整形不能进行隐式转换,但是可以进行强制转换:

enum class color { red, green, yellow};//强制转换int res(static_cast<int>(color::red));color col(static_cast<color>(1));

底层类型

每种枚举都具有底层数据类型,通过enum_base来指定。对于指定了数据类型的枚举体,他的数据类型为指定的数据类型。如果没有指定底层数据类型,按照如下标准进行:

  • 对于enum class和enum struct来说,他的底层数据类型是int。
  • 对于enum来说,他的底层数据类型根据编译器而不同。
  • 如果有使用数据初始化,那么他的数据类型与用来初始化的数据的类型相同。

std命名空间提供了underlying_type来获取底层类型:

template <typename Enum>auto as_integer(Enum const value)-> typename std::underlying_type<Enum>::type{return static_cast<typename std::underlying_type<Enum>::type>(value);}

如果该枚举体没有指定的底层数据类型,而且该枚举体的成员为空,那么这个枚举体相当于只有一个成员0。

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