C++自定义的枚举类型（enum）和字符串相互转换
作用
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使用提供的ENUM宏定义enum后，提供函数，可以将enum转换为string，也可以通过string获取对应enum的值，定义和使用过程和直接使用enum关键字差不多。
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提供3个函数，如果不是使用ENUM宏定义的enum无法调用。
enum2Str（）// enum转字符串
str2Enum（） // 字符串转enum，没有返回false
getEnumName（）// 获取enum类的名字
ENUM接口解释
ENUM(Arg1, Arg2, Arg3…)
Arg1: 定义的enum的名称。
Arg2：enum类的类型。
Arg3…：enum类的成员，个数最多为63个。
演示
#include "ENUM/ENUM.hpp"
#include 原理
使用宏和和编译期计算功能，在编译期的时候对参数进行展开和计算，自动生成对应的函数，尽量减少运行时的时间和空间复杂度。
CPP版本
运行测试版本 >= C++11。
使用成本分析
| 代价 | 运行和使用 | 待改进 |
|---|---|---|
| 1.增加编译时间，生成的目标文件会增大（可忽略不计）。 2.宏可能会给调试增加难度。 3. 如果两个不同的枚举量的hash相同，编译会报错（简单测试过63个参数，没遇到）。 |
1.运行时，字符串转enum时间复杂度和空间复杂度为n，和字符串的长度有关。enum转字符时间和空间复杂度为常数。 2.线程安全。 3.用ENUM定义枚举类型和直接使用enum差不多,用ENUM定义能得到普通的枚举类型同时，也会得到相应的函数。 4.支持自定义顺序。 |
1.因为是使用宏来展开的，需要自己编写展开的宏，现在支持的最大枚举参数为63个。 |
代码分析
宏展开
-
首先需要需要获取传进宏的枚举的参数的个数的数量。
/************************** 获取宏的参数个数 ********************/ #define ARG_N(...) \ ARG_N_(0, ##__VA_ARGS__, ARG_N_RESQ) #define ARG_N_(...) \ ARG_N_M(__VA_ARGS__) #define ARG_N_M( \ _0, _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9, _10, \ _11, _12, _13, _14, _15, _16, _17, _18, _19, _20, \ _21, _22, _23, _24, _25, _26, _27, _28, _29, _30, \ _31, _32, _33, _34, _35, _36, _37, _38, _39, _40, \ _41, _42, _43, _44, _45, _46, _47, _48, _49, _50, \ _51, _52, _53, _54, _55, _56, _57, _58, _59, _60, \ _61, _62, _63, N, ...) N #define ARG_N_RESQ \ 63, 62, 61, 60, \ 59, 58, 57, 56, 55, 54, 53, 52, 51, 50, \ 49, 48, 47, 46, 45, 44, 43, 42, 41, 40, \ 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, \ 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, \ 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, \ 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 -
展开枚举的参数的宏，宏不支持递归，没想到优雅展开宏参数的写法，直接手动编写。
#define EXPAND_ARG0() #define EXPAND_ARG1(MACRO, x) MACRO(x, 0) #define EXPAND_ARG2(MACRO, x, ...) MACRO(x, 1) EXPAND_ARG1(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG3(MACRO, x, ...) MACRO(x, 2) EXPAND_ARG2(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG4(MACRO, x, ...) MACRO(x, 3) EXPAND_ARG3(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG5(MACRO, x, ...) MACRO(x, 4) EXPAND_ARG4(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG6(MACRO, x, ...) MACRO(x, 5) EXPAND_ARG5(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG7(MACRO, x, ...) MACRO(x, 6) EXPAND_ARG6(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG8(MACRO, x, ...) MACRO(x, 7) EXPAND_ARG7(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG9(MACRO, x, ...) MACRO(x, 8) EXPAND_ARG8(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG10(MACRO, x, ...) MACRO(x, 9) EXPAND_ARG9(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG11(MACRO, x, ...) MACRO(x, 10) EXPAND_ARG10(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG12(MACRO, x, ...) MACRO(x, 11) EXPAND_ARG11(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG13(MACRO, x, ...) MACRO(x, 12) EXPAND_ARG12(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG14(MACRO, x, ...) MACRO(x, 13) EXPAND_ARG13(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG15(MACRO, x, ...) MACRO(x, 14) EXPAND_ARG14(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG16(MACRO, x, ...) MACRO(x, 15) EXPAND_ARG15(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG17(MACRO, x, ...) MACRO(x, 16) EXPAND_ARG16(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG18(MACRO, x, ...) MACRO(x, 17) EXPAND_ARG17(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG19(MACRO, x, ...) MACRO(x, 18) EXPAND_ARG18(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG20(MACRO, x, ...) MACRO(x, 19) EXPAND_ARG19(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG21(MACRO, x, ...) MACRO(x, 20) EXPAND_ARG20(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG22(MACRO, x, ...) MACRO(x, 21) EXPAND_ARG21(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG23(MACRO, x, ...) MACRO(x, 22) EXPAND_ARG22(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG24(MACRO, x, ...) MACRO(x, 23) EXPAND_ARG23(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG25(MACRO, x, ...) MACRO(x, 24) EXPAND_ARG24(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG26(MACRO, x, ...) MACRO(x, 25) EXPAND_ARG25(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG27(MACRO, x, ...) MACRO(x, 26) EXPAND_ARG26(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG28(MACRO, x, ...) MACRO(x, 27) EXPAND_ARG27(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG29(MACRO, x, ...) MACRO(x, 28) EXPAND_ARG28(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG30(MACRO, x, ...) MACRO(x, 29) EXPAND_ARG29(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG31(MACRO, x, ...) MACRO(x, 30) EXPAND_ARG30(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG32(MACRO, x, ...) MACRO(x, 31) EXPAND_ARG31(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG33(MACRO, x, ...) MACRO(x, 32) EXPAND_ARG32(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG34(MACRO, x, ...) MACRO(x, 33) EXPAND_ARG33(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG35(MACRO, x, ...) MACRO(x, 34) EXPAND_ARG34(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG36(MACRO, x, ...) MACRO(x, 35) EXPAND_ARG35(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG37(MACRO, x, ...) MACRO(x, 36) EXPAND_ARG36(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG38(MACRO, x, ...) MACRO(x, 37) EXPAND_ARG37(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG39(MACRO, x, ...) MACRO(x, 38) EXPAND_ARG38(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG40(MACRO, x, ...) MACRO(x, 39) EXPAND_ARG39(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG41(MACRO, x, ...) MACRO(x, 40) EXPAND_ARG40(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG42(MACRO, x, ...) MACRO(x, 41) EXPAND_ARG41(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG43(MACRO, x, ...) MACRO(x, 42) EXPAND_ARG42(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG44(MACRO, x, ...) MACRO(x, 43) EXPAND_ARG43(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG45(MACRO, x, ...) MACRO(x, 44) EXPAND_ARG44(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG46(MACRO, x, ...) MACRO(x, 45) EXPAND_ARG45(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG47(MACRO, x, ...) MACRO(x, 46) EXPAND_ARG46(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG48(MACRO, x, ...) MACRO(x, 47) EXPAND_ARG47(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG49(MACRO, x, ...) MACRO(x, 48) EXPAND_ARG48(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG50(MACRO, x, ...) MACRO(x, 49) EXPAND_ARG49(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG51(MACRO, x, ...) MACRO(x, 50) EXPAND_ARG50(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG52(MACRO, x, ...) MACRO(x, 51) EXPAND_ARG51(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG53(MACRO, x, ...) MACRO(x, 52) EXPAND_ARG52(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG54(MACRO, x, ...) MACRO(x, 53) EXPAND_ARG53(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG55(MACRO, x, ...) MACRO(x, 54) EXPAND_ARG54(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG56(MACRO, x, ...) MACRO(x, 55) EXPAND_ARG55(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG57(MACRO, x, ...) MACRO(x, 56) EXPAND_ARG56(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG58(MACRO, x, ...) MACRO(x, 57) EXPAND_ARG57(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG59(MACRO, x, ...) MACRO(x, 58) EXPAND_ARG58(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG60(MACRO, x, ...) MACRO(x, 59) EXPAND_ARG59(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG61(MACRO, x, ...) MACRO(x, 60) EXPAND_ARG60(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG62(MACRO, x, ...) MACRO(x, 61) EXPAND_ARG61(MACRO, __VA_ARGS__) #define EXPAND_ARG63(MACRO, x, ...) MACRO(x, 62) EXPAND_ARG62(MACRO, __VA_ARGS__) -
使用上边写的宏，根据宏传入的参数个数获取对应的展开参数的宏
#define ARG_CONCAT_(l, r) l##r #define ARG_CONCAT(l, r) ARG_CONCAT_(l, r) #define EXPAND(MACRO, ...) ARG_CONCAT(EXPAND_ARG, ARG_N(__VA_ARGS__))(MACRO, __VA_ARGS__)
计算字符串的hash值
在编译期将字符串转换为hash值，并且在运行将字符串转变为hash值去匹配。
/************************************计算HASH值********************************************/
/************************************计算HASH值********************************************/
#pragma once
// 返回字符串长度
#define STR_SIZE(STR) (sizeof(STR) - 1)
// Hash计算公式
#define COMPUTE(SEED, STR, N) ((unsigned int)(SEED ^ STR[N] + 0x9e3779b9 + (SEED << 6) + (SEED >> 2)))
// 字符串计算hash值
constexpr unsigned int compute(unsigned int&& seed, const char* val, int NUM)
{
return NUM > 0 ? compute(COMPUTE(seed, val, NUM - 1), val, NUM - 1) : seed;
}
ENUM宏
自动生成转换代码的ENUM宏。enum转字符串，展开时用E2S宏替换，返回字符串。字符串转enum时，展开是用S2E替换，将传入字符串转换为hash，然后匹配编译期生成的hash值，匹配到返回true。
#pragma once
#include "PP.hpp"
#include "computeHash.hpp"
#include "expandMacro.h"
#include 仓库地址
github仓库地址
gitee仓库地址
《C++标准库（第二版）》
https://zhuanlan.zhihu.com/p/152354031