C++11強類型枚舉是什么

這篇文章主要介紹了C++11強類型枚舉是什么，具有一定借鑒價值，需要的朋友可以參考下。希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲。下面讓小編帶著大家一起了解一下。

1.傳統(tǒng)枚舉類型的缺陷

枚舉類型是C/C++中用戶自定義的構造類型，它是由用戶定義的若干枚舉常量的集合。枚舉值對應整型數值，默認從0開始。比如定義一個描述性別的枚舉類型。

enum Gender{Male,Female};

其中枚舉值Male被編譯器默認賦值為0，F(xiàn)emale賦值為1。傳統(tǒng)枚舉類型在設計上會存在以下幾個問題。

（1）同作用域同名枚舉值會報重定義錯誤。傳統(tǒng)C++中枚舉常量被暴漏在同一層作用域中，如果同一作用域下有兩個不同的枚舉類型，但含有同名的枚舉常量也是會報編譯錯誤的，比如：

enum Fruits{Apple,Tomato,Orange};
enum Vegetables{Cucumber,Tomato,Pepper}; //編譯報Tomato重定義錯誤

其中水果和蔬菜兩個枚舉類型中包含同名的Tomato枚舉常量會導致編譯錯誤。因為enum則是非強作用域類型，枚舉常量可以直接訪問，這種訪問方式與C++中具名的namespace、class/struct以及union必須通過"名字::成員名"的訪問方式大相徑庭。

（2）由于枚舉類型被設計為常量數值的“別名”，所以枚舉常量總是可以被隱式轉換為整型，且用戶無法為枚舉常量定義類型。

（3）枚舉常量占用存儲空間以及符號性不確定。C++標準規(guī)定C++枚舉所基于的“基礎類型”是由編譯器來具體實現(xiàn)，這會導致枚舉類型成員的基本類型存在不確定性問題，尤其是符號性問題，即?？疾烊缦率纠?/p>

enum A{A1=1,A2=2,ABig=0xFFFFFFFFU};
enum B{B1=1,B2=2,BBig=0xFFFFFFFFFUL};

int main()
{
	cout<<sizeof(A1)<<endl;	//4
	cout<<ABig<<endl;		//4294967295
	cout<<sizeof(B1)<<endl;	//8
	cout<<BBig<<endl;		//68719476735
}

以上輸出結果是在Linux平臺下使用g++編譯輸出的結果，在VC++（VS2017）中的輸出結果分別是4、-1、4和-1?？梢姴煌幾g器對枚舉常量的整型類型的寬度和符號有著不同的實現(xiàn)。GNU C++會根據枚舉數值的類型使用不同寬度和符號的整型，VC++則始終以有符號int來表示枚舉常量。

為了解決以上傳統(tǒng)枚舉類型的缺陷，C++11引入了強類型枚舉解決了這些問題。

2.強類型枚舉

非強作用域類型，允許隱式轉換為整型，枚舉常量占用存儲空間以及符號性的不確定，都是枚舉類缺點。針對這些缺點，C++11引入了一種新的枚舉類型——強類型枚舉（strong-typed enum）。

強類型枚舉使用enum class語法來聲明：

enum class Enumeration{VAL1,VAL2,VAL3=100,VAL4};

強類型枚舉具有如下幾個優(yōu)點：
（1）強作用域，強類型枚舉成員的名稱不會被輸出到其父作用域，所以不同枚舉類型定義同名枚舉成員編譯不會報重定義錯誤。進而使用枚舉類型的枚舉成員時，必須指明所屬范圍，比如Enum::VAL1，而單獨的VAL1則不再具有意義；
（2）轉換限制，強類型枚舉成員的值不可以與整型發(fā)生隱式相互轉換。比如比如Enumeration::VAL4==10;會觸發(fā)編譯錯誤；
（3）可以指定底層類型。強類型枚舉默認的底層類型是int，但也可以顯示地指定底層類型。具體方法是在枚舉名稱后面加上":type"，其中type可以是除wchar_t以外的任何整型。比如：

enum class Type:char{Low,Middle,High};

注意：
（1）聲明強類型枚舉的時候，既可以使用關鍵字enum class，也可以使用enum struct。事實上，enum struct與enum class在語法上沒有任何區(qū)別。
（2）由于強類型枚舉是強類型作用域的，故匿名的enum class可能什么都做不了，如下代碼會報編譯錯誤：

enum class{General,Light,Medium,Heavy}weapon;
int main()
{
weapon=Medium; //編譯出錯
bool b=weapon == weapon::Medium; //編譯出錯
return 0;
}

當然對于匿名強類型枚舉我們還是可以使用decltype來獲得其類型并進而使用，但是這樣做可能違背強類型枚舉進行匿名的初衷。

3.C++11對傳統(tǒng)枚舉類型的擴展

傳統(tǒng)枚舉類型為了配合C++11引入的強類型枚舉，C++11對傳統(tǒng)枚舉類型進行了擴展。
（1）底層的基本類型可以在枚舉名稱后加上":type"，其中type可以是除wchar_t以外的任何整型，比如：

enum Type:char{Low,Middle,High};

（2）C++11中，枚舉類型的成員可以在枚舉類型的作用域內有效。比如：

enum Type{Low, Middle, High };
Type type1 = Middle;
Type type2 = Type::Middle;

其中Middle與Type::Middle都是合法的使用形式。

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