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我听说一些人建议在 C++ 中使用枚举类，因为它们的类型安全。

但这究竟意味着什么？

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9 回答 9

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C++有两种enum：

  1. enum classes
  2. 平原enum_

以下是一些关于如何声明它们的示例：

 enum class Color { red, green, blue }; // enum class
 enum Animal { dog, cat, bird, human }; // plain enum

两者有什么区别？

  • enum classes - 枚举器名称是枚举的本地名称，它们的值不会隐式转换为其他类型（如另一个enum或int）

  • 普通enums - 其中枚举器名称与枚举在同一范围内，并且它们的值隐式转换为整数和其他类型

例子：

enum Color { red, green, blue };                    // plain enum 
enum Card { red_card, green_card, yellow_card };    // another plain enum 
enum class Animal { dog, deer, cat, bird, human };  // enum class
enum class Mammal { kangaroo, deer, human };        // another enum class

void fun() {

    // examples of bad use of plain enums:
    Color color = Color::red;
    Card card = Card::green_card;

    int num = color;    // no problem

    if (color == Card::red_card) // no problem (bad)
        cout << "bad" << endl;

    if (card == Color::green)   // no problem (bad)
        cout << "bad" << endl;

    // examples of good use of enum classes (safe)
    Animal a = Animal::deer;
    Mammal m = Mammal::deer;

    int num2 = a;   // error
    if (m == a)         // error (good)
        cout << "bad" << endl;

    if (a == Mammal::deer) // error (good)
        cout << "bad" << endl;

}

结论：

enum classes 应该是首选，因为它们会减少可能导致错误的意外。

于 2013-08-20T13:06:13.057 回答
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来自Bjarne Stroustrup 的 C++11 常见问题解答：

es（ “enum class新枚举”、“强枚举”）解决了传统 C++ 枚举的三个问题：

  • 常规枚举隐式转换为 int，当有人不希望枚举充当整数时会导致错误。
  • 常规枚举将其枚举数导出到周围范围，从而导致名称冲突。
  • enum无法指定an 的底层类型，导致混淆、兼容性问题，并使前向声明成为不可能。

新的枚举是“枚举类”，因为它们将传统枚举（名称值）的各个方面与类的各个方面（范围成员和没有转换）结合在一起。

因此，正如其他用户所提到的，“强枚举”将使代码更安全。

“经典”的基础类型enum应该是一个足够大的整数类型，以适应enum; 这通常是一个int. 此外，每个枚举类型都应与char有符号/无符号整数类型兼容。

这是对底层类型必须是什么的广泛描述enum，因此每个编译器都会自行决定经典的底层类型，enum有时结果可能会令人惊讶。

例如，我见过很多次这样的代码：

enum E_MY_FAVOURITE_FRUITS
{
    E_APPLE      = 0x01,
    E_WATERMELON = 0x02,
    E_COCONUT    = 0x04,
    E_STRAWBERRY = 0x08,
    E_CHERRY     = 0x10,
    E_PINEAPPLE  = 0x20,
    E_BANANA     = 0x40,
    E_MANGO      = 0x80,
    E_MY_FAVOURITE_FRUITS_FORCE8 = 0xFF // 'Force' 8bits, how can you tell?
};

在上面的代码中，一些天真的编码人员认为编译器会将E_MY_FAVOURITE_FRUITS值存储为无符号的 8 位类型......但对此没有任何保证：编译器可以选择unsigned charorint或short，这些类型中的任何一个都足够大以适应所有中看到的值enum。添加字段E_MY_FAVOURITE_FRUITS_FORCE8是一种负担，不会强制编译器对enum.

如果有一些代码依赖于类型大小和/或假设它E_MY_FAVOURITE_FRUITS具有一定的宽度（例如：序列化例程），则此代码可能会以一些奇怪的方式表现，具体取决于编译器的想法。

更糟糕的是，如果某个同事不小心为我们的enum:

    E_DEVIL_FRUIT  = 0x100, // New fruit, with value greater than 8bits

编译器不会抱怨它！它只是调整类型的大小以适应 的所有值enum（假设编译器使用了可能的最小类型，这是我们做不到的假设）。这个简单而粗心的添加enum可能会微妙地破坏相关代码。

由于 C++11 可以为enumand指定底层类型enum class（感谢rdb），所以这个问题得到了很好的解决：

enum class E_MY_FAVOURITE_FRUITS : unsigned char
{
    E_APPLE        = 0x01,
    E_WATERMELON   = 0x02,
    E_COCONUT      = 0x04,
    E_STRAWBERRY   = 0x08,
    E_CHERRY       = 0x10,
    E_PINEAPPLE    = 0x20,
    E_BANANA       = 0x40,
    E_MANGO        = 0x80,
    E_DEVIL_FRUIT  = 0x100, // Warning!: constant value truncated
};

如果字段的表达式超出此类型的范围，则指定基础类型，编译器将抱怨而不是更改基础类型。

我认为这是一个很好的安全改进。

那么为什么枚举类比普通枚举更受欢迎？enum class，如果我们可以为 scoped( ) 和 unscoped( ) 枚举选择底层类型，enum还有什么enum class更好的选择？：

  • 它们不会隐式转换为int.
  • 它们不会污染周围的命名空间。
  • 它们可以被前向声明。
于 2013-08-20T15:22:16.710 回答
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使用枚举类而不是普通枚举的基本优点是，您可能对 2 个不同的枚举具有相同的枚举变量，并且仍然可以解析它们（ OP已将其称为类型安全）

例如：

enum class Color1 { red, green, blue };    //this will compile
enum class Color2 { red, green, blue };

enum Color1 { red, green, blue };    //this will not compile 
enum Color2 { red, green, blue };

至于基本枚举，编译器将无法区分red是指类型Color1还是Color2如以下语句中的那样。

enum Color1 { red, green, blue };   
enum Color2 { red, green, blue };
int x = red;    //Compile time error(which red are you refering to??)
于 2013-08-20T13:10:18.597 回答
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枚举用于表示一组整数值。

后面的class关键字enum指定枚举是强类型的并且它的枚举器是作用域的。这样enum类可以防止意外误用常量。

例如：

enum class Animal{Dog, Cat, Tiger};
enum class Pets{Dog, Parrot};

这里我们不能混合 Animal 和 Pets 值。

Animal a = Dog;       // Error: which DOG?    
Animal a = Pets::Dog  // Pets::Dog is not an Animal
于 2015-02-04T05:01:44.273 回答
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值得注意的是，除了这些其他答案之外，C++20 还解决了其中一个问题enum class：冗长。想象一个假设的enum class, Color。

void foo(Color c)
  switch (c) {
    case Color::Red: ...;
    case Color::Green: ...;
    case Color::Blue: ...;
    // etc
  }
}

与普通变体相比，这很冗长enum，其中名称在全局范围内，因此不需要以Color::.

但是，在 C++20 中，我们可以使用using enum将枚举中的所有名称引入当前作用域，从而解决问题。

void foo(Color c)
  using enum Color;
  switch (c) {
    case Red: ...;
    case Green: ...;
    case Blue: ...;
    // etc
  }
}

所以现在，没有理由不使用enum class.

于 2020-05-14T11:00:10.880 回答
9
  1. 不要隐式转换为 int
  2. 可以选择底层的类型
  3. ENUM 命名空间以避免污染发生
  4. 与普通类相比，可以前向声明，但没有方法
于 2019-06-06T02:56:55.833 回答
8

C++11 FAQ提到以下几点：

常规枚举隐式转换为 int，当有人不希望枚举充当整数时会导致错误。

enum color
{
    Red,
    Green,
    Yellow
};

enum class NewColor
{
    Red_1,
    Green_1,
    Yellow_1
};

int main()
{
    //! Implicit conversion is possible
    int i = Red;

    //! Need enum class name followed by access specifier. Ex: NewColor::Red_1
    int j = Red_1; // error C2065: 'Red_1': undeclared identifier

    //! Implicit converison is not possible. Solution Ex: int k = (int)NewColor::Red_1;
    int k = NewColor::Red_1; // error C2440: 'initializing': cannot convert from 'NewColor' to 'int'

    return 0;
}

常规枚举将其枚举数导出到周围范围，从而导致名称冲突。

// Header.h

enum vehicle
{
    Car,
    Bus,
    Bike,
    Autorickshow
};

enum FourWheeler
{
    Car,        // error C2365: 'Car': redefinition; previous definition was 'enumerator'
    SmallBus
};

enum class Editor
{
    vim,
    eclipes,
    VisualStudio
};

enum class CppEditor
{
    eclipes,       // No error of redefinitions
    VisualStudio,  // No error of redefinitions
    QtCreator
};

无法指定枚举的底层类型，导致混淆、兼容性问题，并且无法进行前向声明。

// Header1.h
#include <iostream>

using namespace std;

enum class Port : unsigned char; // Forward declare

class MyClass
{
public:
    void PrintPort(enum class Port p);
};

void MyClass::PrintPort(enum class Port p)
{
    cout << (int)p << endl;
}

.

// Header.h
enum class Port : unsigned char // Declare enum type explicitly
{
    PORT_1 = 0x01,
    PORT_2 = 0x02,
    PORT_3 = 0x04
};

.

// Source.cpp
#include "Header1.h"
#include "Header.h"

using namespace std;
int main()
{
    MyClass m;
    m.PrintPort(Port::PORT_1);

    return 0;
}
于 2018-08-02T12:20:59.710 回答
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因为，正如在其他答案中所说，类枚举不能隐式转换为 int/bool，它还有助于避免错误代码，例如：

enum MyEnum {
  Value1,
  Value2,
};
...
if (var == Value1 || Value2) // Should be "var == Value2" no error/warning
于 2018-10-19T15:25:47.503 回答
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没有明确提到的一件事 - 范围功能为您提供了一个选项，可以为枚举和类方法使用相同的名称。例如：

class Test
{
public:
   // these call ProcessCommand() internally
   void TakeSnapshot();
   void RestoreSnapshot();
private:
   enum class Command // wouldn't be possible without 'class'
   {
        TakeSnapshot,
        RestoreSnapshot
   };
   void ProcessCommand(Command cmd); // signal the other thread or whatever
};
于 2019-05-13T07:02:54.290 回答