我刚刚注意到您不能在 ++ 或 += 等枚举上使用标准数学运算符
那么遍历 C++ 枚举中所有值的最佳方法是什么?
典型的方式如下:
enum Foo {
One,
Two,
Three,
Last
};
for ( int fooInt = One; fooInt != Last; fooInt++ )
{
Foo foo = static_cast<Foo>(fooInt);
// ...
}
请注意,枚举Last
意味着被迭代跳过。利用这个“假”Last
枚举,您不必在每次想要添加新枚举时将 for 循环中的终止条件更新为最后一个“真实”枚举。如果您想稍后添加更多枚举,只需在 Last 之前添加它们。此示例中的循环仍然有效。
当然,如果指定了枚举值,这将失效:
enum Foo {
One = 1,
Two = 9,
Three = 4,
Last
};
这说明枚举并不是真的要迭代。处理枚举的典型方法是在 switch 语句中使用它。
switch ( foo )
{
case One:
// ..
break;
case Two: // intentional fall-through
case Three:
// ..
break;
case Four:
// ..
break;
default:
assert( ! "Invalid Foo enum value" );
break;
}
如果您真的想枚举,请将枚举值填充到向量中并对其进行迭代。这也将正确处理指定的枚举值。
#include <iostream>
#include <algorithm>
namespace MyEnum
{
enum Type
{
a = 100,
b = 220,
c = -1
};
static const Type All[] = { a, b, c };
}
void fun( const MyEnum::Type e )
{
std::cout << e << std::endl;
}
int main()
{
// all
for ( const auto e : MyEnum::All )
fun( e );
// some
for ( const auto e : { MyEnum::a, MyEnum::b } )
fun( e );
// all
std::for_each( std::begin( MyEnum::All ), std::end( MyEnum::All ), fun );
return 0;
}
使用 c++11,实际上有一个替代方案:编写一个简单的模板化自定义迭代器。
假设您的枚举是
enum class foo {
one,
two,
three
};
这个通用代码将非常有效地解决问题 - 放置在通用标头中,它将为您可能需要迭代的任何枚举提供服务:
#include <type_traits>
template < typename C, C beginVal, C endVal>
class Iterator {
typedef typename std::underlying_type<C>::type val_t;
int val;
public:
Iterator(const C & f) : val(static_cast<val_t>(f)) {}
Iterator() : val(static_cast<val_t>(beginVal)) {}
Iterator operator++() {
++val;
return *this;
}
C operator*() { return static_cast<C>(val); }
Iterator begin() { return *this; } //default ctor is good
Iterator end() {
static const Iterator endIter=++Iterator(endVal); // cache it
return endIter;
}
bool operator!=(const Iterator& i) { return val != i.val; }
};
你需要专攻它
typedef Iterator<foo, foo::one, foo::three> fooIterator;
然后您可以使用 range-for 进行迭代
for (foo i : fooIterator() ) { //notice the parentheses!
do_stuff(i);
}
您的枚举中没有空白的假设仍然是正确的;没有假设存储枚举值实际需要的位数(感谢 std::underlying_type)
这些解决方案太复杂了,我喜欢这样:
enum NodePosition { Primary = 0, Secondary = 1, Tertiary = 2, Quaternary = 3};
const NodePosition NodePositionVector[] = { Primary, Secondary, Tertiary, Quaternary };
for (NodePosition pos : NodePositionVector) {
...
}
如果您的枚举以 0 开头并且增量始终为 1。
enum enumType
{
A = 0,
B,
C,
enumTypeEnd
};
for(int i=0; i<enumTypeEnd; i++)
{
enumType eCurrent = (enumType) i;
}
如果不是,我猜唯一的原因是创建类似
vector<enumType> vEnums;
添加项目,并使用普通迭代器....
我经常这样做
enum EMyEnum
{
E_First,
E_Orange = E_First,
E_Green,
E_White,
E_Blue,
E_Last
}
for (EMyEnum i = E_First; i < E_Last; i = EMyEnum(i + 1))
{}
或者如果不是连续的,但有规律的步骤(例如位标志)
enum EAnimalCaps
{
E_None = 0,
E_First = 0x1,
E_CanFly = E_First,
E_CanWalk = 0x2
E_CanSwim = 0x4,
E_Last
}
class MyAnimal
{
EAnimalCaps m_Caps;
}
class Frog
{
Frog() :
m_Caps(EAnimalCaps(E_CanWalk | E_CanSwim))
{}
}
for (EAnimalCaps= E_First; i < E_Last; i = EAnimalCaps(i << 1))
{}
你不能用枚举。也许枚举不是最适合您的情况。
一个常见的约定是将最后一个枚举值命名为 MAX,并使用它来控制使用 int 的循环。
其他答案中未涵盖的内容=如果您使用的是强类型 C++11 枚举,则不能在它们上使用++
或+ int
。在这种情况下,需要一些更混乱的解决方案:
enum class myenumtype {
MYENUM_FIRST,
MYENUM_OTHER,
MYENUM_LAST
}
for(myenumtype myenum = myenumtype::MYENUM_FIRST;
myenum != myenumtype::MYENUM_LAST;
myenum = static_cast<myenumtype>(static_cast<int>(myenum) + 1)) {
do_whatever(myenum)
}
假设枚举按顺序编号很容易出错。此外,您可能只想迭代选定的枚举数。如果该子集很小,则显式循环它可能是一个优雅的选择:
enum Item { Man, Wolf, Goat, Cabbage }; // or enum class
for (auto item : {Wolf, Goat, Cabbage}) { // or Item::Wolf, ...
// ...
}
enum class A {
a0=0, a3=3, a4=4
};
constexpr std::array<A, 3> ALL_A {A::a0, A::a3, A::a4}; // constexpr is important here
for(A a: ALL_A) {
if(a==A::a0 || a==A::a4) std::cout << static_cast<int>(a);
}
Aconstexpr std::array
甚至可以迭代非顺序枚举,而无需编译器实例化数组。这取决于编译器的优化启发式方法以及您是否采用数组的地址。
在我的实验中,我发现如果有 2 个非连续值或相当多的连续值(我测试了最多 6 个) , g++
9.1 with将优化上述数组。-O3
但只有在您有if
声明时才会这样做。(我尝试了一个语句,它比较了一个大于顺序数组中所有元素的整数值,尽管没有排除任何元素,但它内联了迭代,但是当我省略 if 语句时,这些值被放入内存中。)它还内联了 5 [one case| 中非顺序枚举的值] https://godbolt.org/z/XuGtoc]。我怀疑这种奇怪的行为是由于深度启发式与缓存和分支预测有关。
这是godbolt 上一个简单测试迭代的链接,它演示了数组并不总是被实例化。
这种技术的代价是两次写入枚举元素并保持两个列表同步。
您可以尝试定义以下宏:
#define for_range(_type, _param, _A1, _B1) for (bool _ok = true; _ok;)\
for (_type _start = _A1, _finish = _B1; _ok;)\
for (int _step = 2*(((int)_finish)>(int)_start)-1;_ok;)\
for (_type _param = _start; _ok ; \
(_param != _finish ? \
_param = static_cast<_type>(((int)_param)+_step) : _ok = false))
现在你可以使用它了:
enum Count { zero, one, two, three };
for_range (Count, c, zero, three)
{
cout << "forward: " << c << endl;
}
它可用于通过无符号、整数、枚举和字符来向后和向前迭代:
for_range (unsigned, i, 10,0)
{
cout << "backwards i: " << i << endl;
}
for_range (char, c, 'z','a')
{
cout << c << endl;
}
尽管它的定义很尴尬,但它的优化非常好。我查看了 VC++ 中的反汇编程序。该代码非常有效。三个for语句不要被推迟:编译器在优化后只会产生一个循环!您甚至可以定义封闭循环:
unsigned p[4][5];
for_range (Count, i, zero,three)
for_range(unsigned int, j, 4, 0)
{
p[i][j] = static_cast<unsigned>(i)+j;
}
您显然不能遍历有间隙的枚举类型。
您还可以为枚举类型重载递增/递减运算符。
这是另一种仅适用于连续枚举的解决方案。它给出了预期的迭代,除了增量中的丑陋,这是它所属的地方,因为这在 C++ 中被破坏了。
enum Bar {
One = 1,
Two,
Three,
End_Bar // Marker for end of enum;
};
for (Bar foo = One; foo < End_Bar; foo = Bar(foo + 1))
{
// ...
}
如果你不喜欢用最终的 COUNT 项污染你的枚举(因为也许如果你也在开关中使用枚举,那么编译器会警告你缺少 case COUNT:),你可以这样做:
enum Colour {Red, Green, Blue};
const Colour LastColour = Blue;
Colour co(0);
while (true) {
// do stuff with co
// ...
if (co == LastColour) break;
co = Colour(co+1);
}
评论中已经讨论了 std::initializer_list (C++11)。我提到了迭代枚举的示例。
或 std::initializer_list 和更简单的语法:
enum E {
E1 = 4,
E2 = 8,
// ..
En
};
constexpr std::initializer_list<E> all_E = {E1, E2, /*..*/ En};
进而
for (auto e : all_E) {
// Do job with e
}
参考链接
对于 MS 编译器:
#define inc_enum(i) ((decltype(i)) ((int)i + 1))
enum enumtype { one, two, three, count};
for(enumtype i = one; i < count; i = inc_enum(i))
{
dostuff(i);
}
注意:这比简单的模板化自定义迭代器答案要少得多。
您可以通过使用typeof
而不是使用 GCC 来使其与 GCC 一起工作decltype
,但我目前没有方便的编译器来确保它可以编译。
在 Bjarne Stroustrup 的 C++ 编程语言书中,您可以读到他提议operator++
为您的特定enum
. enum
是用户定义的类型,语言中存在针对这些特定情况的重载运算符。
您将能够编写以下代码:
#include <iostream>
enum class Colors{red, green, blue};
Colors& operator++(Colors &c, int)
{
switch(c)
{
case Colors::red:
return c=Colors::green;
case Colors::green:
return c=Colors::blue;
case Colors::blue:
return c=Colors::red; // managing overflow
default:
throw std::exception(); // or do anything else to manage the error...
}
}
int main()
{
Colors c = Colors::red;
// casting in int just for convenience of output.
std::cout << (int)c++ << std::endl;
std::cout << (int)c++ << std::endl;
std::cout << (int)c++ << std::endl;
std::cout << (int)c++ << std::endl;
std::cout << (int)c++ << std::endl;
return 0;
}
测试代码:http ://cpp.sh/357gb
请注意我正在使用enum class
. 代码enum
也可以正常工作。但我更喜欢enum class
它们,因为它们是强类型的,可以防止我们在编译时出错。
如果您知道枚举值是连续的,例如 Qt:Key 枚举,您可以:
Qt::Key shortcut_key = Qt::Key_0;
for (int idx = 0; etc...) {
....
if (shortcut_key <= Qt::Key_9) {
fileMenu->addAction("abc", this, SLOT(onNewTab()),
QKeySequence(Qt::CTRL + shortcut_key));
shortcut_key = (Qt::Key) (shortcut_key + 1);
}
}
它按预期工作。
typedef enum{
first = 2,
second = 6,
third = 17
}MyEnum;
static const int enumItems[] = {
first,
second,
third
}
static const int EnumLength = sizeof(enumItems) / sizeof(int);
for(int i = 0; i < EnumLength; i++){
//Do something with enumItems[i]
}
扩展@Eponymous 的答案:很好,但不提供通用语法。这是我想出的:
// Common/EnumTools.h
#pragma once
#include <array>
namespace Common {
// Here we forward-declare metafunction for mapping enums to their values.
// Since C++<23 doesn't have reflection, you have to populate it yourself :-(
// Usage: After declaring enum class E, add this overload in the namespace of E:
// inline constexpr auto allValuesArray(const E&, Commob::EnumAllValuesTag) { return std::array{E::foo, E::bar}; }
// Then `AllValues<NS::E>` will call `allValuesArray(NS::E{}, EnumAllValuesTag)` which will resolve
// by ADL.
// Just be sure to keep it sync'd with your enum!
// Here's what you want to use in, e.g., loops: "for (auto val : Common::AllValues<MyEnum>) {"
struct EnumAllValuesTag {}; // So your allValuesArray function is clearly associated with this header.
template <typename Enum>
static inline constexpr auto AllValues = allValuesArray(Enum{}, EnumAllValuesTag{});
// ^ Just "constexpr auto" or "constexpr std::array<Enum, allValuesArray(Enum{}, EnumAllValuesTag{}).size()>" didn't work on all compilers I'm using, but this did.
} // namespace Common
然后在您的命名空间中:
#include "Common/EnumTools.h"
namespace MyNamespace {
enum class MyEnum {
foo,
bar = 4,
baz = 42,
};
// Making this not have to be in the `Common` namespace took some thinking,
// but is a critical feature since otherwise there's no hope in keeping it sync'd with the enum.
inline constexpr auto allValuesArray(const MyEnum&, Common::EnumAllValuesTag) {
return std::array{ MyEnum::foo, MyEnum::bar, MyEnum::baz };
}
} // namespace MyNamespace
然后在任何需要使用它的地方:
for (const auto& e : Common::AllValues<MyNamespace::MyEnum>) { ... }
所以即使你已经 typedef 了:
namespace YourNS {
using E = MyNamespace::MyEnum;
} // namespace YourNS
for (const auto& e : Common::AllValues<YourNS::E>) { ... }
除了查看此页面的每个人都想要的实际语言功能之外,我想不出比这更好的了。
未来的工作:
constexpr
函数(以及一个元函数)来过滤Common::AllValues<E>
,以便Common::AllDistinctValues<E>
为具有重复数值(如enum { foo = 0, bar = 0 };
.switch
-covers-all- -valuesenum
来编写allValuesArray
,这样如果枚举添加了一个值,它就会出错。优点:枚举可以按您喜欢的任何顺序具有您喜欢的任何值,并且迭代它们仍然很容易。名称和值在第一个#define 中定义一次。
缺点:如果你在工作中使用它,你需要一个完整的段落来向你的同事解释它。而且,必须声明内存以给循环提供一些可以迭代的内容很烦人,但我不知道有一种解决方法不会将您限制在具有相邻值的枚举(如果枚举总是具有相邻值,则无论如何,枚举可能不会给你买那么多东西。)
//create a, b, c, d as 0, 5, 6, 7
#define LIST x(a) x(b,=5) x(c) x(d)
#define x(n, ...) n __VA_ARGS__,
enum MyEnum {LIST}; //define the enum
#undef x //needed
#define x(n,...) n ,
MyEnum myWalkableEnum[] {LIST}; //define an iterable list of enum values
#undef x //neatness
int main()
{
std::cout << d;
for (auto z : myWalkableEnum)
std::cout << z;
}
//outputs 70567
用未定义的宏包装器声明一个列表,然后在各种情况下以不同的方式定义包装器的技巧,除此之外还有很多应用。
这里有一些非常易读和易于理解的方法,适用于弱类型C 和 C++ 正则enum
s,以及 强类型C++ enum class
es。
我建议用-Wall -Wextra -Werror
. switch
这为您提供了额外的安全性,如果您在编译器抛出编译时错误的情况下忘记覆盖任何枚举值!这迫使您保持枚举定义和切换案例同步,这是您的代码的额外安全措施。只要您:
switch
default
开关盒。-Wall -Wextra -Werror
用旗帜建造。我建议您遵循所有这 3 点,因为这是一种很好的做法并且可以创建更好的代码。
enum
:C 定义(这也是有效的 C++):
typedef enum my_error_type_e
{
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_1 = 0,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_2,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_3,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_4,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_5,
/// Not a valid value; this is the number of members in this enum
MY_ERROR_TYPE_count,
// helpers for iterating over the enum
MY_ERROR_TYPE_begin = 0,
MY_ERROR_TYPE_end = MY_ERROR_TYPE_count,
} my_error_type_t;
C++ 定义:
enum my_error_type_t
{
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_1 = 0,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_2,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_3,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_4,
MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_5,
/// Not a valid value; this is the number of members in this enum
MY_ERROR_TYPE_count,
// helpers for iterating over the enum
MY_ERROR_TYPE_begin = 0,
MY_ERROR_TYPE_end = MY_ERROR_TYPE_count,
};
在这个弱类型枚举上的C 或 C++ 迭代:
注意:不允许通过做增加枚举——甚至在 C 风格的枚举上也不行,所以我们必须这样my_error_type++
做:但是请注意,这是允许的,因为这个弱枚举会自动隐式转换为here 以使此添加成为可能,而无需手动将其转换为 int ,如下所示:my_error_type = (my_error_type_t)(my_error_type + 1)
my_error_type + 1
int
my_error_type = (my_error_type_t)((int)my_error_type + 1)
for (my_error_type_t my_error_type = MY_ERROR_TYPE_begin;
my_error_type < MY_ERROR_TYPE_end;
my_error_type = (my_error_type_t)(my_error_type + 1))
{
switch (my_error_type)
{
case MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_1:
break;
case MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_2:
break;
case MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_3:
break;
case MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_4:
break;
case MY_ERROR_TYPE_SOMETHING_5:
break;
case MY_ERROR_TYPE_count:
// This case will never be reached.
break;
}
}
enum class
:C++ 定义:
enum class my_error_type_t
{
SOMETHING_1 = 0,
SOMETHING_2,
SOMETHING_3,
SOMETHING_4,
SOMETHING_5,
/// Not a valid value; this is the number of members in this enum
count,
// helpers for iterating over the enum
begin = 0,
end = count,
};
在这个强类型枚举上的C++ 迭代:
请注意强制增加变量所需的额外强制转换(size_t)
(或者也可以接受)!我也选择在这里使用 C++ 风格的演员表,但是如上所述的 C 风格演员表也可以。(int)
enum class
static_cast<my_error_type_t>
(my_error_type_t)
for (my_error_type_t my_error_type = my_error_type_t::begin;
my_error_type < my_error_type_t::end;
my_error_type = static_cast<my_error_type_t>((size_t)my_error_type + 1))
{
switch (my_error_type)
{
case my_error_type_t::SOMETHING_1:
break;
case my_error_type_t::SOMETHING_2:
break;
case my_error_type_t::SOMETHING_3:
break;
case my_error_type_t::SOMETHING_4:
break;
case my_error_type_t::SOMETHING_5:
break;
case my_error_type_t::count:
// This case will never be reached.
break;
}
}
还要注意范围。在 C++强类型中 enum class
,我曾经my_error_type_t::
访问每个作用域enum class
成员。但是,在 C 风格的弱类型正则enum
中,可以实现非常相似的作用域,正如我所演示的,只需在每个enum
成员名称前加上MY_ERROR_TYPE_
. 因此,C++强类型 enum class
添加作用域这一事实并没有真正增加太多价值——这实际上只是个人偏好。C++强类型 具有额外的类型安全性这一事实enum class
也有利有弊。在某些情况下它可能会对您有所帮助,但它肯定会使增加枚举并对其进行迭代变得很痛苦,老实说,这意味着它正在完成它的工作。通过使其更难为了像整数一样增加作用域enum class
变量,C++强类型 完全按照它的设计目的enum class
进行。您是否想要这种行为取决于您。就个人而言,我经常不希望这种行为,因此即使在 C++ 中,我也更喜欢使用 C 风格的枚举并不少见。
enum class
es(强类型枚举)和常规enum
s(弱类型枚举)之间的一些差异的回答:如何自动将强类型枚举转换为 int?-Wall -Wextra -Werror
来自我的eRCaGuy_hello_world 存储库的关于和其他构建选项的一些个人笔记。使用 lambda,我发现这是循环枚举的最佳(现代)方式。这极大地提高了抽象性。甚至可以使其成为模板,因此它适用于任何枚举。此代码既不会给您带来 clang(-tidy) 的问题。
#include <functional>
/// @brief Loop over all enum values where the last enum value is the invalid one
void forEachAction(std::function<void(Enum)> &&doThis) {
for (int value = 0; value = static_cast<int>(Enum::LastValue); ++value ) {
doThis(static_cast<Enum>(value ));
}
}
...
forEachAction([this](Enum value) {
... // what you want to execute for every enum
});
将变量转换为 anint&
可以让您在保持类型可读的同时递增。
#include <iostream>
enum MyEnum
{
ONE,
TWO,
THREE,
FOUR,
};
int main()
{
for (MyEnum v = MyEnum::ONE; v <= MyEnum::FOUR; ++(int&)v)
{
std::cout<<v<<std::endl;
}
return 0;
}
0
1
2
3
大多数解决方案都基于 (MIN, MAX) 范围内的循环,但忽略了枚举中可能存在漏洞的事实。
我的建议是:
for (int i = MYTYPE_MIN; i <= MYTYPE_MAX; i++) {
if (MYTYPE_IsValid(i)) {
MYTYPE value = (MYTYPE)i;
// DoStuff(value)
}
}
C++ 没有自省功能,因此您无法在运行时确定这种事情。
只需创建一个整数数组并遍历该数组,但将最后一个元素设为 -1 并将其用于退出条件。
如果枚举是:
enum MyEnumType{Hay=12,Grass=42,Beer=39};
然后创建数组:
int Array[] = {Hay,Grass,Beer,-1};
for (int h = 0; Array[h] != -1; h++){
doStuff( (MyEnumType) Array[h] );
}
这不会破坏表示中的整数,只要 -1 检查当然不与其中一个元素发生冲突。