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枚举 (C++)
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04/03/2023
枚举是用户定义的类型,其中包含一组称为“枚举器”的命名的整型常量。 注意 本文包含 ISO 标准 C++ 语言 enum 类型和 C++11 中引入的范围(或强类型)enum class 类型。 有关 C++/CLI 和 C++/CX 中 public enum class 或 private enum class 类型的详细信息,请参阅 enum class (C++/CLI and C++/CX)。 语法enum-name: identifier enum-specifier: enum-head{enumerator-listopt} enum-head { enumerator-list , } enum-head: enum-keyattribute-specifier-seqoptenum-head-nameoptenum-baseopt enum-head-name: nested-name-specifieroptidentifier opaque-enum-declaration: enum-keyattribute-specifier-seqoptenum-head-nameenum-baseopt; enum-key: enum enum class enum struct enum-base: : type-specifier-seq enumerator-list: enumerator-definition enumerator-list , enumerator-definition enumerator-definition: enumerator enumerator = constant-expression enumerator: identifierattribute-specifier-seqopt 使用情况 // unscoped enum: // enum [identifier] [: type] {enum-list}; // scoped enum: // enum [class|struct] [identifier] [: type] {enum-list}; // Forward declaration of enumerations (C++11): enum A : int; // non-scoped enum must have type specified enum class B; // scoped enum defaults to int but ... enum class C : short; // ... may have any integral underlying type 参数identifier 指定给与枚举的类型名称。 type 枚举器的基础类型;所有枚举器都具有相同的基础类型。 可能是任何整型。 enum-list 枚举中以逗号分隔的枚举器列表。 范围中的每个枚举器或变量名必须是唯一的。 但是,值可以重复。 在未区分范围的枚举中,范围是周边范围;在区分范围的枚举中,范围是 enum-list 本身。 在区分范围的枚举中,列表可能为空,这实际上定义了新的整型类型。 class 可使用声明中的此关键字指定枚举区分范围,并且必须提供 identifier。 还可使用 struct 关键字来代替 class,因为在此上下文中它们在语义上等效。 枚举器范围枚举提供上下文来描述以命名常量表示的一系列值。 这些命名常量也称为“枚举器”。 在原始 C 和 C++ enum 类型中,非限定枚举器在声明 enum 的整个范围中可见。 在区分范围的枚举中,枚举器名称必须由 enum 类型名称限定。 以下示例演示两种枚举之间的基本差异: namespace CardGame_Scoped { enum class Suit { Diamonds, Hearts, Clubs, Spades }; void PlayCard(Suit suit) { if (suit == Suit::Clubs) // Enumerator must be qualified by enum type { /*...*/} } } namespace CardGame_NonScoped { enum Suit { Diamonds, Hearts, Clubs, Spades }; void PlayCard(Suit suit) { if (suit == Clubs) // Enumerator is visible without qualification { /*...*/ } } }将为枚举中的每个名称分配一个整数值,该值与其在枚举中的顺序相对应。 默认情况下,为第一个值分配 0,为下一个值分配 1,以此类推,但你可以显式设置枚举器的值,如下所示: enum Suit { Diamonds = 1, Hearts, Clubs, Spades };为枚举器 Diamonds 分配值 1。 后续枚举器接收的值会在前一个枚举器的值的基础上加一(如果没有显式赋值)。 在前面的示例中,Hearts 将具有值 2,Clubs 将具有值 3,依此类推。 每个枚举器将被视为常量,并且必须在定义 enum 的范围内(对于未区分围的枚举)或在 enum 本身中(对于区分范围的枚举)具有唯一名称。 为这些名称指定的值不必是唯一的。 例如,考虑未区分范围的枚举 Suit 的以下声明: enum Suit { Diamonds = 5, Hearts, Clubs = 4, Spades };Diamonds、Hearts、Clubs 和 Spades 的值分别是 5、6、4 和 5。 请注意,5 使用了多次;尽管这并不符合预期,但是允许的。 对于区分范围的枚举来说,这些规则是相同的。 强制转换规则未区分范围的枚举常量可以隐式转换为 int,但是 int 不可以隐式转换为枚举值。 下面的示例显示了如果尝试为 hand 分配一个不是 Suit 的值可能出现的情况: int account_num = 135692; Suit hand; hand = account_num; // error C2440: '=' : cannot convert from 'int' to 'Suit'将 int 转换为区分范围或未区分范围的枚举器时,需要强制转换。 但是,你可以将区分范围的枚举器提升为整数值,而不进行强制转换。 int account_num = Hearts; //OK if Hearts is in an unscoped enum按照这种方式使用隐式转换可能导致意外副作用。 若要帮助消除与区分范围的枚举相关的编程错误,区分范围的枚举值必须是强类型值。 区分范围的枚举器必须由枚举类型名称(标识符)限定,并且无法进行隐式转换,如以下示例所示: namespace ScopedEnumConversions { enum class Suit { Diamonds, Hearts, Clubs, Spades }; void AttemptConversions() { Suit hand; hand = Clubs; // error C2065: 'Clubs' : undeclared identifier hand = Suit::Clubs; //Correct. int account_num = 135692; hand = account_num; // error C2440: '=' : cannot convert from 'int' to 'Suit' hand = static_cast(account_num); // OK, but probably a bug!!! account_num = Suit::Hearts; // error C2440: '=' : cannot convert from 'Suit' to 'int' account_num = static_cast(Suit::Hearts); // OK } }注意,hand = account_num; 行仍会导致对未区分范围的枚举发生的错误,如前面所示。 它可以与显式强制转换一起使用。 但是,借助区分范围的枚举,不再允许在没有显式强制转换的情况下在下一条语句 account_num = Suit::Hearts; 中尝试转换。 不用枚举器的枚举Visual Studio 2017 版本 15.3 及更高版本(可用于 /std:c++17 及更高版本):通过用显式基础类型而不用枚举器定义枚举(正则或区分范围),实际上可以引入一种没有任何其他类型隐式转换的新整型类型。 通过使用此类型而不是其内置基础类型,可以消除无意隐式转换导致细微错误的可能。 enum class byte : unsigned char { };新类型是基础类型的精确复制,因此具有相同的调用约定,这意味着它可以跨 ABI 使用,而不会造成任何性能损失。 使用直接列表初始化初始化类型变量时,无需强制转换。 以下示例演示如何在各种上下文中初始化不用枚举器的枚举: enum class byte : unsigned char { }; enum class E : int { }; E e1{ 0 }; E e2 = E{ 0 }; struct X { E e{ 0 }; X() : e{ 0 } { } }; E* p = new E{ 0 }; void f(E e) {}; int main() { f(E{ 0 }); byte i{ 42 }; byte j = byte{ 42 }; // unsigned char c = j; // C2440: 'initializing': cannot convert from 'byte' to 'unsigned char' return 0; } 另请参阅C 枚举声明 关键字 |
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