C++枚举类型讨论
枚举类型enum，即enumeration的前四个字母，从字面上就可以看是它定义的值就是某一种值的穷举，例如一年中的12个月，一周中的七天、性别等。假设在一个应用程序中要实现几种数据传输方式，协议可能支持HTTP、FTP几种：
enum TransProtocol{
HTTP = 0,
FTP
};
TransProtocol prot = HTTP;
switch(prot){
case HTTP:
......
break;
case FTP:
......;
break;
default: ......
}
在C++98中enum变量的实际大小由编译器决定，只要能够保存enum的成员即可，而在将要发布的新的C++0x中，可以指定enum的实际实现类型，如实现为int类型。
enum Month : int { Jan, Feb, …, Dec }
其实，enum的作用就是定义一些整数型的常量，其数值默认从0开始，下面的值依次加1；而且在定义时可以为每一个常量定义一个特殊的值，而不仅限于用默认值，如[??]，如果前面定义了特殊值，后面的将会依次在此值上递增。例如[??]中，如果Hide没有指定0x04，其值将会是0x03。
enum FileAttribute {
Read = 0x01,
Write = 0x02,
Hide = 0x04,
System = 0x08
};
用枚举值定义常量不仅可以像宏那样提高程序的可读性，而且还具有像用const定义的常量一样具备强类型检查。此外，在遍历一组值时，使用枚举就比使用常量方便得多，如[??]。以后如果支持了新的传输协议，只需要在PROTOCOL_COUNT增加一个变量即可，而后面用于遍历的for循环代码无需修改，使程序具有较好的扩展性，便于维护与升级，这也是一个在C/C++中惯用的技巧。
enum TransProtocol{ HTTP = 0, FTP, PROTOCOL_COUNT};
int main( void )
{
for(int p= 0; p < PROTOCOL_COUNT; ++p){
cout<<"Protocol:"<
}
return 0;
}
1.1.1. 枚举类型的作用域
在C++中使用枚举类型不需要像C#中那样需要类型名作为标识符的一部分，如HTTP在C#中需要用TransProtocol::HTTP。这样在大型项目中将可能会出现命名冲突的问题，通常主要有几种解决方法。
1） 加前缀。例如，为TransProtocol的第一个成员都增加一个前缀ETP_，即：
enum TransProtocol { ETP_HTTP, ETP_FTP };
2） 使用命名空间，例如
namespace TransProtocol { enum TransProtocol { HTTP, FTP }; }
这样，在用到HTTP或FTP时就需要在前面加上域标识符TransProtocol::HTTP。
3） 将enum定义为类的嵌套类型，如[??]。
class DataTransfer
{
public:
enum TransProtocol { HTTP, FTP };
......
};
DataTransfer::TransProtocol prot = DataTransfer::HTTP;
其实，后两种方案用法基本相同，可以根据引用所定义枚举的范围选择使用，不推荐使用第1种方法。
1.1.2. 枚举值的范围
虽然使用枚举比使用宏和常量都有优点，但还有一个问题，那就是每次将整数强制转换为枚举类型之前，客户端代码都必须检查枚举值范围的合法性，否则软件就可能存在未知的BUG。
enum Weekday { Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat };
void PrintWeekday(Weekday day) { … }
int main( void )
{
PrintWeekday((Weekday)8); // 潜在BUG
}
要保证传给PrintWeekday的实参合法，则必须在PrintWeekday函数中对参数进行检验，如果有另外一个函数也使用了Weekday，则也需要实现对参数值的检验，这样程序里将可能出向很多重复代码，难以维护。
1.1.3. 使用枚举类
除了上节中谈到枚举类型由于取值范围问题，可能使客户端代码存在不安全隐患；我们也不能像在C#或Java那样每个枚举变量都是一个对象，都有一个从object类继承而来的ToString方法，把对象转换为可以打印的字符串便于调试。而枚举值在C++中只是一种POD类型，其实质与int类型并无本质区别，不同于类类型，没有成员函数，故而不可能具有ToString方法，如果我们想实现：
std::cout<
则也必须将HTTP实现为某个类的实例，下面定义一个枚举类的实例。
#include
#include
#include
using namespace std;
class ScriptLanguage
{
public:
static const ScriptLanguage Shell;
static const ScriptLanguage Lua;
static const ScriptLanguage Python;
static const ScriptLanguage Perl;
inline const string& ToString( void ) const
{ return _langNames[_langId]; }
inline int Id( void ) const { return (int)_langId; }
inline bool operator==(const ScriptLanguage& other) const
{ return _langId == other._langId; }
inline bool operator!=(const ScriptLanguage& other) const
{ return _langId != other._langId; }
inline operator int( ) const { return _langId; }
inline operator string( ) const
{ return _langNames[_langId]; }
static ScriptLanguage FromString( const string& name);
public:
enum _ScriptLanguageEnum{
EShell , ELua, EPython, EPerl,
EScriptLanguageCount
};
explicit ScriptLanguage( const _ScriptLanguageEnum langId );
private:
_ScriptLanguageEnum _langId;
static const string _langNames[];
};
const string ScriptLanguage::_langNames[]
= {"shell", "lua", "python", "perl"};
const ScriptLanguage ScriptLanguage::Shell(ScriptLanguage::EShell);
const ScriptLanguage ScriptLanguage::Lua(ScriptLanguage::ELua);
const ScriptLanguage ScriptLanguage::Python(ScriptLanguage::EPython);
const ScriptLanguage ScriptLanguage::Perl(ScriptLanguage::EPerl);
ScriptLanguage ScriptLanguage::FromString( const string& name )
{
for(int i=0; i
if(name == _langNames[i]){
return ScriptLanguage((_ScriptLanguageEnum)i);
}
}
throw std::invalid_argument("Invalid ScriptLanguage name:" + name);
}
ScriptLanguage::ScriptLanguage( const _ScriptLanguageEnum langId ) :_langId(langId)
{
}
// 测试代码
int main( void )
{
ScriptLanguage shell = ScriptLanguage::Shell;
ScriptLanguage lua = ScriptLanguage::Lua;
ScriptLanguage python=ScriptLanguage::FromString("python");
ScriptLanguage perl = ScriptLanguage::FromString("perl");
assert(shell != lua && shell != python && python != perl);
assert(shell==ScriptLanguage::Shell
&&lua== ScriptLanguage::Lua);
assert(shell.ToString()==ScriptLanguage::Shell.ToString());
assert((int)shell==shell.Id());
assert( (string)lua == ScriptLanguage::Lua.ToString() );
assert( (string)lua == "lua");
switch(shell){
case ScriptLanguage::EShell: // do something
break;
case ScriptLanguage::ELua: // do something
break;
default: // do something
break;
}
return 0;
}
在实现枚举类时使用了一些C++的特性：
l 虽然使用类封装了_ScriptLanguageEnum，但其效率并不比直接使用枚举类型低多少，因为数据成员也只有一个枚举型的成员变量；
l ToString方法直接返回的是静态变量的引用，虽然是函数，但通过inline关键字标识，编译器可以很容易地优化为对数组的直接引用，并没有函数调用对效率的影响，而且这些常量的构造是在main函数执行前已经初始化完毕了；
l 通过对类型转换函数的定义，可以方便地将 ScriptLanguage类型转换为string类型或int类型，使用起来非常方便；并且通过对int类型转换函数的定义，使得ScriptLanguage类型变量可以直接用于switch语句，而不必使用多个if-else分支语句。
l 将构造函数定义为private，保证了客户端代码不会使用非常的int型类型强制转换为ScriptLanguage类型，这比使用enum类型更为安全。
通过使用类替代枚举类型，基本模拟了C#中的枚举类型，增加了ToString函数和FromString函数，方便用于人机界面，而且并没有对应用程序的性能有明显影响（虽然静态变量多占用了一点内存）。