C++11之强类型转换（枚举类）

Posted 2022-11-23 林夕07

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目录

• 系列文章
• 枚举
• • 什么是枚举？
  • 枚举的缺点
  • 枚举所占空间大小
• 枚举类（C++11）
• • 枚举类的优点

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枚举

什么是枚举？

枚举类型是C/C++内置类型，用于穷举同一类别下的个体。但枚举值必须是整型。如果不给枚举变量赋予值的话默认从0开始，若前一个枚举成员有值，那么当前枚举成员的值就是前一个枚举成员值+1。

enum Enum

	A,      // 0
	B,      // 1
	C = 5,  // 5
	D,      // 6
;

枚举的缺点

枚举起源于C，所以C++的枚举直接从C语言继承过来。由于C语言是没有命名空间的，所以枚举的成员在C++中的作用域也是全局的。这样就会使得枚举成员的命名造成命名污染。

enum Enum

	A,      
	B,      
	C = 5,  
	D,
;

enum Enum2

	A,
	AA,
;

错误提醒：

error C2365: 'A': redefinition; previous definition was 'enumerator'
message : see declaration of 'A'

像上例中，虽然A在不同的枚举类型下，但是由于枚举的成员是全局可见的特性导致命名冲突。

由于枚举本质是常量数值，所以枚举成员会被隐式转换为整型。这提供了一些便捷性同样也带来了一定的风险。

enum Enum

	A,      // 0
	B,      // 1
	C = 5,  // 5
	D,      // 6
;

int main()

	Enum e = Enum::A;
	if(e == 1)
	
		std::cout << "ok" << std::endl;
	

	return 0;

枚举所占空间大小

测试环境：VS2022
枚举成员所占的空间大小不会跟随值的大小改变，底层均为int类型大小。

enum Enum

	A = 4,
	B = 0,
	C = LONG_MAX,
	D = LLONG_MAX,
;

int main()

	std::cout << "A " << A << "\\t sizeof(A) " << sizeof(A) << std::endl;
	std::cout << "B " << B << "\\t sizeof(B) " << sizeof(B) << std::endl;
	std::cout << "C " << C << "\\t sizeof(C) " << sizeof(C) << std::endl;
	std::cout << "D " << D << "\\t sizeof(D) " << sizeof(D) << std::endl;

	return 0;

运行结果：

A 4      sizeof(A) 4
B 0      sizeof(B) 4
C 2147483647     sizeof(C) 4
D -1     sizeof(D) 4

枚举类（C++11）

为了解决枚举的命名污染、隐式类型转换等问题。C++11引入了枚举类(enum class)也叫强类型枚举(strong-typed enum)。而枚举类的声明也非常简单 只需要在原本enum 的后面添加class 关键字。

下面就是一个枚举类的实现。

enum class Enum

	A = 4,
	B = 0,
	C = LONG_MAX,
	D = LLONG_MAX,
;

枚举类的优点

1. 强作用域：枚举类的成员会严格按照作用域空间。
2. 隐式转换限制：枚举类的成员不可以和整型进行转换。
3. 指定底层类型：枚举类默认的底层类型是int，还支持显式的指定底层类型，语法: enum_name : type。需要注意的是type是处理wchar_t（宽字符）之外的所有整型类型。

enum class Enum: long long int

	A = 4,
	B = 0,
	C = LONG_MAX,
	D = LLONG_MAX,
;

int main()

	std::cout << "sizeof(A) " << sizeof(Enum::A) << std::endl;
	std::cout << "sizeof(B) " << sizeof(Enum::B) << std::endl;
	std::cout << "sizeof(C) " << sizeof(Enum::C) << std::endl;
	std::cout << "sizeof(D) " << sizeof(Enum::A) << std::endl;

	return 0;

枚举类的class关键字还可以使用struct代替。在这里class和struct没有private与public区别。
但是匿名的枚举类将会没有啥用了，因为枚举类的强类型作用域的缘故，但我们还是可以通过decltpye来获取匿名的枚举类的类型来进行使用。详情见此博文C++11之decltype类型推导（使用场景、推导四规则、cv限定符）