C++ 之 enum 枚举量声明、定义、使用与强类型枚举详解

C++ 之 enum 枚举量声明、定义、使用与强类型枚举详解

分类 编程技术

枚举量声明、定义、使用

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。

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, Sunday}Weekday;

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。

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。

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）；

步骤(四)——枚举应用

个人觉得枚举和 switch 是最好的搭档：

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

switch (Step)x
{
  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

一、简述

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 Side{Right,Left};
enum Thing{Wrong,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形，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。

二、强类型枚举

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 class Enum:unsigned int{VAL1,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 class Enum;
enum class Enum1:unsigned int;

三、项目中的强类型枚举代码片段

1、图像处理

enum class Color{RED,BLUE,YELLOR,BLACK,WHITE};

2.交通灯

enum class TrafficLight{RED,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

enmu class Clolor:char;            //前置声明枚举类
void Foo(Color*p);                     //前置声明的使用
//....................
enum class Color:char{RED,GREEN,BLACK,WHITE};      //前置声明的定义

参考：http://blog.csdn.net/u012333003/article/details/20612267