枚举和枚举类
枚举
普通枚举
枚举的使用
枚举类型(enumeration)是C及C++中一个基本的内置类型，不过也是一个有点”奇怪”的类型。从枚举的本意上来讲，就是要定义一个类别，并穷举同一类别下的个体以供代码中使用。由于枚举来源于C，所以出于设计上的简单的目的，枚举值常常是对应到整型数值的一些名字，比如：
// 匿名枚举
enum {Red, Green, Blue};
// 有名枚举
enum Colors{Red, Green, Blue};
在枚举类型中的枚举值编译器会默认从0开始赋值，而后依次向下递增，也就是说Red=0，Green=1，Blue=2。
代码示例:
#include 程序会输出两行 “今天星期四, 明天星期五”
也就是说既可以用数字也可以用原文
当然也可以显示指定枚举常量的值, 后面没指定的就会依次递增:
enum Day {
Monday = 1,
Tuesday,
Wednesday,
Thursday,
Friday,
Saturday,
Sunday
};
void test01() {
Day day = Thursday;
if (day == 3) {
cout << "今天星期四, 明天星期五" << endl;
}
if (day == Thursday) {
cout << "今天星期四, 明天星期五" << endl;
}
}
这样只会输入一条语句 “今天星期四, 明天星期五”
枚举成员的值
- 枚举的成员不能可以在枚举之外进行赋值，会出错。只可以在enum列表中进行改变值
Thursday = 4;
如果再test01中加入这一句, 就会报错: 表达式必须是可以修改的左值
- 如果一个成员改变，这个成员及之后的成员值都改变。但是前面的成员不变
也就是说我把周四改为100的话,那周五六日就是101, 102, 103, 但是前面的值不变
enum Day {
Monday = 1,
Tuesday,
Wednesday,
Thursday = 100,
Friday,
Saturday,
Sunday
};
void test03() {
cout << (int)Tuesday << endl; // 2
cout << (int)Friday << endl; // 101
}
新增枚举成员
- 定义的新成员是没有初始化值的，需要自己初始化，初始化时还需要强制类型转换，要不然会出错
enum color {red,green};
int main()
{
enum color white; //定义一个新枚举成员，无初始值
white=(enum color)4;
printf("%d\n",white); //4
white=red;
printf("%d\n",white); //0
return 0;
}
枚举的缺陷
C/C++的enum有个很”奇怪” 的设定，就是具名（有名字）的enum类型的名字，以及 enum 的成员的名字都是全局可见的。这与 C++中具名的 namespace、class/struct 及 union 必须通过名字::成员名的方式访问相比是格格不入的，编码过程中一不小心程序员就容易遇到问题。比如∶
enum China {Shanghai, Dongjing, Beijing, Nanjing};
enum Japan {Dongjing, Daban, Hengbin, Fudao};
上面定义的两个枚举在编译的时候，编译器会报错，具体信息如下：
error C2365: “Dongjing”: 重定义；以前的定义是“枚举数”
错误的原因上面也提到了，在这两个具名的枚举中Dongjing是全局可见的，所有编译器就会提示其重定义了。
另外，由于C中枚举被设计为常量数值的”别名”的本性，所以枚举的成员总是可以被隐式地转换为整型，但是很多时候我们并不想这样。
枚举类
优点
针对枚举的缺陷，C++11标准引入了一种新的枚举类型，即枚举类，又称强类型枚举（strong-typed enum）。声明强类型枚举非常简单，只需要在 enum 后加上关键字 class。比如∶
// 定义强类型枚举
enum class Colors{Red, Green, Blue};
强类型枚举具有以下几点优势∶
- 在枚举类中，枚举常量的作用域被限制在枚举类内部，而不会污染外部命名空间。使用枚举类时，需要使用作用域解析运算符
::来访问枚举常量。 - 强类型枚举只能是有名枚举，如果是匿名枚举会导致枚举值无法使用（因为没有作用域名称）。
- 转换限制，强类型枚举成员的值不可以与整型隐式地相互转换。
- 可以指定底层类型。强类型枚举默认的底层类型为 int，但也可以显式地指定底层类型，具体方法为在枚举名称后面加上∶type，其中 type 可以是除 wchar_t 以外的任何整型。比如:
enum class Colors :char { Red, Green, Blue };
wchar_t 是什么?
- 双字节类型，或宽字符类型，是C/C++的一种扩展的存储方式，一般为16位或32位，所能表示的字符数远超char型。
- 主要用在国际化程序的实现中，但它不等同于 unicode 编码。unicode 编码的字符一般以wchar_t类型存储。
再看普通枚举的例子, 再Day前面加上Class后, test01的代码应该为:
void test01() {
Day day = Day::Thursday;
if ((int)day == 3) {
cout << "今天星期四, 明天星期五" << endl;
}
if (day == Day::Thursday) {
cout << "今天星期四, 明天星期五" << endl;
}
}
了解了强类型枚举的优势之后，我们再看一段程序：
enum class China { Shanghai, Dongjing, Beijing, Nanjing, };
enum class Japan :char { Dongjing, Daban, Hengbin, Fudao };
void test02()
{
// int m = Shanghai; // error
// int n = China::Shanghai; // error
if ((int)China::Beijing >= 2)
{
cout << "ok!" << endl;
}
cout << "size1: " << sizeof(China::Dongjing) << endl;
cout << "size2: " << sizeof(Japan::Dongjing) << endl;
}
- 第5行：该行的代码有两处错误
- 强类型枚举属于强作用于类型，不能直接使用，枚举值前必须加枚举类型
- 强类型枚举不会进行隐式类型转换，因此枚举值不能直接给int行变量赋值（虽然强类型枚举的枚举值默认就是整形，但其不能作为整形使用）。
- 第6行：语法错误，将强类型枚举值作为整形使用，此处不会进行隐式类型转换
- 第7行：语法正确，强类型枚举值在和整数比较之前做了强制类型转换。
- 第11行：**打印的结果为4，**强类型枚举底层类型值默认为int，因此占用的内存是4个字节
- 第12行：**打印的结果为1，**显示指定了强类型枚举值的类型为char，因此占用的内存大小为1个字节，这样我们就可以节省更多的内存空间了。
c++11对普通枚举的扩展
相比于原来的枚举，强类型枚举更像是一个属于C++的枚举。但为了配合新的枚举类型，C++11还对原有枚举类型进行了扩展：
- 原有枚举类型的底层类型在默认情况下，仍然由编译器来具体指定实现。但也可以跟强类型枚举类一样，显式地由程序员来指定。其指定的方式跟强类型枚举一样，都是枚举名称后面加上∶type，其中type 可以是除 wchar_t 以外的任何整型。比如∶
enum Colors : char { Red, Green, Blue };
- 关于作用域，在C++11中，枚举成员的名字除了会自动输出到父作用域，也可以在枚举类型定义的作用域内有效。比如：
enum Colors : char { Red, Green, Blue };
int main()
{
Colors c1 = Green; // C++11以前的用法
Colors c2 = Colors::Green; // C++11的扩展语法, 更严谨
return 0;
}
上面程序中第4、5行的写法都是合法的。
C++11中对原有枚举类型的这两个扩展都保留了向后兼容性，也方便了程序员在代码中同时操作两种枚举类型。此外，我们在声明强类型枚举的时候，也可以使用关键字enum struct。实际上 enum struct 和enum class在语法上没有任何区别（enum class 的成员没有公有私有之分，也不会使用模板来支持泛化的声明 ）。