C/C++ 中enum枚举量的介绍：介绍enum枚举量在C/C中的作用和使用方法

Posted 2023-03-31 泡沫o0

C/C++ enum枚举量

• 前言
• • 步骤(一)——枚举量的声明和定义
  • 步骤(二)——自定义枚举量的值
  • 步骤(三)——枚举的取值范围
  • 步骤(四)——枚举应用
• 强类型枚举
• • 语法
  • 项目中的强类型枚举代码片段
  • • 1、图像处理
    • 2、交通灯
    • 3、前置声明应用

前言

众所周知，C/C++语言可以使用#define和const创建符号常量，而使用enum工具不仅能够创建符号常量，还能定义新的数据类型，但是必须按照一定的规则进行，下面我们一起看下enum的使用方法。

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步骤(一)——枚举量的声明和定义

(1)首先，请看下面的语句：

enum enumType Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday;

这句话有两个作用：
第一：声明enumType为新的数据类型，称为枚举(enumeration);
第二：声明Monday、Tuesday等为符号常量，通常称之为枚举量，其值默认分别为0-6。（后面会介绍怎样显式的初始化枚举量的值）
(2)接着利用新的枚举类型enumType声明这种类型的变量：
enumType Weekday就像使用基本变量类型int声明变量一样，如 int a;也可以在定义枚举类型时定义枚举变量

enum enumType Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, SundayWeekday;

然而与基本变量类型不同的地方是，在不进行强制转换的前提下，只能将定义的枚举量赋值给该种枚举的变量，如：Weekday = Monday;或者Weekday = Sunday;不能将其他值赋给枚举变量，如：Weekday = 10;这是不允许的，因为10不是枚举量。也就是说Weekday只能是定义的Monday-Sunday这些定义过的枚举量。然而这不是绝对的，第六条会讲到利用强制类型转换将其他类型值赋给枚举变量。

(3)上面讲不能将非枚举量赋给枚举变量，那么能不能将枚举量赋给非枚举变量呢？

如：int a=Monday;这是允许的，因为枚举量是符号常量，这里的赋值编译器会自动把枚举量转换为int类型。

(4)前面讲可以对枚举进行赋值运算，那枚举变量能不能进行算术运算呢？

Weekday++;Weekday = Monday + Tuesday;这是非法的，因为这些操作可能导致违反类型限制，比如：Weekday = Sunday;

Weekday++;Weekday首先被赋予枚举量中的最后一个值Sunday(值为6)，再进行递增的话，Weekday增加到7，而对于enumType类型来说，7是无效的。

总结：对于枚举，只定义了赋值运算符，没有为枚举定义算术运算。

(5)不能对枚举量进行算术运算，那么枚举量能不能参与其他类型变量的运算呢？

int a;a = 1 + Monday;这是允许的，因为编译器会自动把枚举量转换为int类型。

(6)第二条讲：在不进行强制转换的前提下，只能将定义的枚举量赋值给该种枚举的变量，言下之意就是可以通过强制转换将其他类型值赋给枚举变量：

Weekday = enumType(2);等同于：Weekday = Wednesday;但是，如果试图将一个超出枚举取值范围的值通过强制转换赋给枚举变量，会出现什么结果？

Weekday = enumType(20);结果将是不确定的，这么做不会出错，但得不到想要的结果。

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步骤(二)——自定义枚举量的值

(1)前面讲通过定义enum enumType Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday;

枚举量Monday、Tuesday等的值默认分别为0-6，我们可以显式的设置枚举量的值：

enum enumType Monday=1, Tuesday=2, Wednesday=3, Thursday=4, Friday=5, Saturday=6, Sunday=7;

指定的值必须是整数！

(2)也可以只显式的定义一部分枚举量的值：

enum enumType Monday=1, Tuesday, Wednesday=1, Thursday, Friday, Saturday, Sunday;这样Monday、Wednesday均被定义为1，则Tuesday=2，Thursday、Friday、Saturday、Sunday的值默认分别为2、3、4、5.总结：未被初始化的枚举值的值默认将比其前面的枚举值大1。

(3)第二条还说明另外一个现象，就是枚举量的值可以相同。

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步骤(三)——枚举的取值范围

前面讲到可以通过强制转换将其他类型值赋给枚举变量：Weekday = enumType(2);这是合法的；但是Weekday = enumType(20);是非法的。

这里涉及枚举取值范围的概念：枚举的上限是 大于最大枚举量的 最小的2的幂，减去1；

枚举的下限有两种情况：

一、枚举量的最小值不小于0，则枚举下限取0；

二、枚举量的最小值小于0，则枚举下限是 小于最小枚举量的 最大的2的幂，加上1。

举例来讲：

假如定义 enum enumType1 First=-5，Second=14，Third=10 ;则枚举的上限是16-1=15（16大于最大枚举量14，且为2的幂）； 枚举的下限是-8+1=-7（-8小于最小枚举量-5，且为2的幂）；

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步骤(四)——枚举应用

enum enumType
Step0, Step1, Step2
Step=Step0;
//注意这里在声明枚举的时候直接定义了枚举变量Step,并初始化为Step0

```c
switch (Step)


  case Step0:...;break;

  case Step1:...;break;

  case Step2:...;break;

  default:break;

另外枚举还有一种少见的用法是 enum one ,two ,three; 就是不指定一个名字,这样我们自然也没法去定义一些枚举类型了。此时就相当于static const int one = 0;这样定义三个常量一样。然后用的话就是int no = one。

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强类型枚举

强类型枚举（Strongly-typed enums），号称枚举类型，是C++11中的新语法，用以解决传统C++枚举类型存在的缺陷。传统C++中枚举常量被暴漏在外层作用域中，这样若是同一作用域下有两个不同的枚举类型，但含有相同的枚举常量也是不可的，比如：

enum SideRight,Left;

enum ThingWrong,Right;

这是不能一起用的。

另外一个缺陷是传统枚举值总是被隐式转换为整型，用户无法自定义类型。C++11中的强类型枚举解决了这些问题。

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语法

强类型枚举使用enum class语法来声明，如下：

enum class Enumeration

VAL1,

VAL2,

VAL3=100,

VAL4

;

这样，枚举类型时安全的，枚举值也不会被隐式转换为整数，无法和整数数值比较，比如（Enumeration：：VAL4==10会触发编译错误）。

另外枚举类型所使用的类型默认为int类型，也可指定其他类型，比如：

enum calss Enum:unsigned intVAL1,VAL2;

正如前面所说，强类型枚举能解决传统枚举不同枚举类下同枚举值名的问题，使用枚举类型的枚举名时，必须指明所属范围，比如：Enum::VAL1，而单独的VAL1则不再具有意义。

还有一点值得说明的是C++11中枚举类型的前置声明也是可行的，比如：

enum calss Enum;

enum class Enum1:unsigned int;

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项目中的强类型枚举代码片段

1、图像处理

enum class ColorRED,BLUE,YELLOR,BLACK,WHITE;

2、交通灯

enum class TrafficLightRED,YELLOR,GREEN;

强类型枚举值具有传统枚举的功能——命名枚举值，同时又具有类的特点——具有类域的成员和无法进行默认的类型转换。所以也称之为枚举类——enmu class

枚举类的底层数据必须是有符号或无符号整型，比如char unsigned int unsigned long，默认为int。

3、前置声明应用

enum class Color:char; //前置声明

void Foo(Color *p); //前置声明的使用

enum class Color:charRED,GREEN,BLACK,WHITE; //定义

枚举基类Enum详解

　　本文主要是对枚举类型的基类Enum类做一个介绍:

　　首先，Enum类位于java.lang包下，根据类的介绍可以发现，Enum类是Java中所有枚举类的父类，将枚举作为一个set或者Map的keys来使用具有很高的效率。

　　Enum类是一个抽象类，实现了Comparable和Serializable接口，在类中只有两个成员变量name和ordinal,分别表示枚举的名字和序号均为private，但是提供了两个方法来返回这两个字段分别是name()和ordinal();

　　Enum类提供一个为一个构造方法，传入两个参数，分别是name和ordinal，并将这两个值赋给类成员变量name和ordinal，但是这个构造方法是protected类型，程序员不能调用，就不详细说了。

　　Enum类具有所有类都具有的方法toString和hashCode和equals,这个toString()方法在这里返回类成员变量name的值。　　

　　接下来提供一个方法叫做clone(),这个方法没有做任何操作，只是抛出一个异常CloneNotSupportedException，这个方法主要是为了防止枚举类型被clone(设计模式中的拷贝模式)，这样做就可以保证枚举是单例的。

　　getDeclaringClass()方法用来返回一个枚举常量所在枚举类型的类对象，可以判断两个枚举常量是否属于同一个枚举类e1.geDeclaringClass() == e2.getDeclaring.class();

　　valueOf();这个方法的作用是：将枚举e中名字为name的常量返回，比如

　　public enum Color{

　　　　RED,BLUE

　　}

　　public class Client{

　　　　public void  client(){

　　　　　　Color red = Color.valueOf("RED")　

　　　　}

　　}

　　Enum类还提供了一个finalize()方法，这个方法没有实现任何代码，这个方法的作用是为了保证枚举不会拥有finalize方法，finalize方法主要是为了在垃圾回收对象的时候做一些额外的清理工作，详情请去看java的垃圾回收机制

　　Enum类提供了readObject和readObjectNoData两个方法，这两个方法只抛出了异常，它的作用是为了防止枚举类型被反序列化。

 

　　为什么枚举要禁止clone和禁止反序列化呢？

　　因为枚举是一个基于底层实现的一个单例模式，但是单例模式通常可以通过clone和反序列化来实现产生一个单例类多个不同的对象，在这里禁止clone和反序列化就能避免这种情况发生，详情请看设计模式中的单例模式。