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枚举量声明、定义、使用

众所周知,C/C++ 语言可以使用 #defineconst 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:

  • :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 大于更大枚举量的 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更大的 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大于更大枚举量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 是更好的搭档:

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


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
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