C++11中强类型枚举的使用

时间:2023-02-03 Shawn-Summer 人气:0

1.C/C++98中的枚举的缺陷

枚举在C语言中是狠古老的类型,它分为匿名枚举和具名枚举,如果是匿名枚举,那么它的用法只有一种:

//方法一:
enum {Male,Female};

//方法二:
#define Male 0
#define Female 1

//方法三:
static const int Male=0;
static const int Female=1;

如上三种方法实现的效果是差不多的,不过采用宏方法会引起一些不必要的纠纷。方法一和方法三在实现效果上几乎完全一致,方法一和方法三等价替换。

对于具名枚举来说,一般用法就是声明一个变量是枚举类型的,然后该变量只能由枚举成员初始化和赋值

enum Gender{Male,Female};
Gender a=Male;
a=Female;
a=1;//错误

C/C++98中的枚举的缺陷主要是三个:

对全局名称空间的污染
枚举成员(或变量)可以隐式转化为整型
枚举成员(或变量)的底层类型,即整型由编译器决定

在C++11中,我们引入了名称空间的概念,我们同样希望枚举成员能够采用名字::成员的方式进行访问,而不是直接将大量的枚举成员暴露在当前名称空间中。
此外.我们更希望枚举类型独立于整型,或者说,至少它不应该自动转化为整型,例如下面这样。

    enum Gender{Male,Female};
    Gender a=Male;
    int b=a;
    int c=Female;

我们看最后一个缺陷,即枚举成员(或变量)的底层类型一般是整型,但是不同的编译器的设定不同,有可能一些是有符号整型,而另一种就是无符号整型。

enum Gender{Male=-1000,Female=9999};//这段代码可能在某些编译器中报错

2.强类型枚举的使用

强类型枚举(strong-typed enum)或者称之为枚举类,主要是针对上述三个缺陷进行了修补。

#include<iostream>
using namespace std;
enum class Type {General,Light,Medium,Heavy};
enum struct Category{General=1,Pistol,MachineGun,Cannon};

int main()
{
    Type t=Type::Light;
    t=General;//编译错误
    if(t==Category::General)//编译错误
        cout<<"A"<<endl;
    if(t> Type::General)//编译通过
        cout<<"B"<<endl;
    if(t>0)//编译错误
        cout<<"C"<<endl;
    cout<<is_pod<Type>::value<<endl;//1
    cout<<is_pod<Category>::value<<endl;

}

我们总结出

强类型枚举中的成员,只能采用名字::成员的方式进行访问
强类型枚举类型的变量,只能和同是强类型枚举的值进行比较
强类型枚举中的class关键词,可以用struct进行等价替换

#include<iostream>
using namespace std;
enum class C: char{C1=1,C2=2};
enum class D: unsigned int {D1=1,D2=2,Dbig=0xfffffff0u};
int main()
{
    cout<<sizeof(C::C1)<<endl;
    cout<<(unsigned int)D::Dbig<<endl;
    cout<<sizeof(D::D1)<<endl;
    cout<<sizeof(D::Dbig)<<endl;
}

而且我们在声明强类型枚举的同时,可以显式定义它的底层类型,enum class C: char,为了通用性,C++11也对C风格枚举进行了这个优化,即允许C风格枚举规定底层类型.

实际上,强类型枚举也存在匿名类型,不过如果它是匿名的,你就无法访问它的枚举成员了,不过你可以使用decltype来找到名称,不过也是多此一举的,所以匿名强类型枚举没啥用。

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