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C++11中新引入的enum类型

article 2024/9/22 6:25:28

一、引言

在C++11中，引入了一个新的枚举类型——enum class（或称为作用域枚举类型），它相较于传统的enum类型有几个关键的不同点。enum class提供了更强的类型检查和封装，减少了命名冲突的可能性，并允许更加清晰地表达枚举的意图。

二、传统枚举（enum）的缺点

在C++11之前，枚举（enum）类型是隐式转换为整型的，这可能会导致一些意料之外的类型安全问题。此外，传统枚举的作用域是从声明点到声明该枚举的文件末尾，这可能会导致在不同上下文中名称的冲突。

enum LightColor{
	RED, GREEN, YELLOW
};

enum ClothesColor{
	RED, GREEN, YELLOW    // 此处会报重复声明的错误，因为LightColor枚举中已经声明了RED等
};

int main(){
	LightColor color1 = RED;
	ClothesColor color2 = RED;
}

以上代码会有编译错误，因为LightColor中声明了RED，而在ClothesColor中又声明了RED，因此两者冲突。

三、在C++11中避免此冲突

enum class LightColor{
	RED, GREEN, YELLOW
};

enum class ClothesColor{
	RED, GREEN, YELLOW
};

int main(){
    // 在枚举值前加上类型的限定符，表明枚举值是哪个类型的值
    // 这样就可以避免产生冲突了
	LightColor color1 = LightColor::RED;
	ClothesColor color2 = ClothesColor::RED;
}

四、enum class的优点

作用域限定：enum class的成员仅在枚举本身的作用域内可见，需要使用枚举类型名作为前缀来访问其成员，这减少了命名冲突的可能性。
不隐式转换为整型：enum class类型的值不会自动转换为整型（如int），除非显式进行类型转换。这提高了类型安全性。
更好的命名空间支持：enum class可以在更复杂的命名空间中声明，使得枚举的使用更加灵活和清晰。
允许指定底层类型：通过: 底层类型语法，enum class可以指定其底层数据类型（如int、char等），以控制枚举值的存储和表示。

#include <cstdint>

// 指定LightColor的底层使用int8_t整数类型
enum class LightColor: int8_t{
	RED = -1, GREEN = 0, YELLOW = 8
};

五、示例

#include <iostream>  
  
// 定义一个enum class  
enum class Color {  
    RED, GREEN, BLUE  
};  
  
int main() {  
    // 枚举类型的变量声明  
    Color myColor = Color::RED;  
  
    // 正确使用枚举类型  
    if (myColor == Color::RED) {  
        std::cout << "The color is red." << std::endl;  
    }  
  
    // 错误用法：没有前缀Color::会导致编译错误  
    // if (myColor == RED) { // 错误  
  
    // 显示转换为整型（如果需要）  
    int colorValue = static_cast<int>(myColor);  
  
    // 注意：不同的枚举值可以有不同的底层值  
    enum class Status : char {  
        OK = 'a',  
        ERROR = 'b'  
    };  
  
    Status status = Status::OK;  
    char statusChar = static_cast<char>(status);  
  
    return 0;  
}