1.傳統(tǒng)枚舉類(lèi)型的缺陷

枚舉類(lèi)型是C/C++中用戶(hù)自定義的構(gòu)造類(lèi)型，它是由用戶(hù)定義的若干枚舉常量的集合。枚舉值對(duì)應(yīng)整型數(shù)值，默認(rèn)從0開(kāi)始。比如定義一個(gè)描述性別的枚舉類(lèi)型。

enum Gender{Male,Female};

其中枚舉值Male被編譯器默認(rèn)賦值為0，F(xiàn)emale賦值為1。傳統(tǒng)枚舉類(lèi)型在設(shè)計(jì)上會(huì)存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）同作用域同名枚舉值會(huì)報(bào)重定義錯(cuò)誤。傳統(tǒng)C++中枚舉常量被暴漏在同一層作用域中，如果同一作用域下有兩個(gè)不同的枚舉類(lèi)型，但含有同名的枚舉常量也是會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤的，比如：

enum Fruits{Apple,Tomato,Orange};
enum Vegetables{Cucumber,Tomato,Pepper}; //編譯報(bào)Tomato重定義錯(cuò)誤

其中水果和蔬菜兩個(gè)枚舉類(lèi)型中包含同名的Tomato枚舉常量會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。因?yàn)閑num則是非強(qiáng)作用域類(lèi)型，枚舉常量可以直接訪(fǎng)問(wèn)，這種訪(fǎng)問(wèn)方式與C++中具名的namespace、class/struct以及union必須通過(guò)"名字::成員名"的訪(fǎng)問(wèn)方式大相徑庭。

（2）由于枚舉類(lèi)型被設(shè)計(jì)為常量數(shù)值的“別名”，所以枚舉常量總是可以被隱式轉(zhuǎn)換為整型，且用戶(hù)無(wú)法為枚舉常量定義類(lèi)型。

（3）枚舉常量占用存儲(chǔ)空間以及符號(hào)性不確定。C++標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定C++枚舉所基于的“基礎(chǔ)類(lèi)型”是由編譯器來(lái)具體實(shí)現(xiàn)，這會(huì)導(dǎo)致枚舉類(lèi)型成員的基本類(lèi)型存在不確定性問(wèn)題，尤其是符號(hào)性問(wèn)題，即?？疾烊缦率纠?/p>

enum A{A1=1,A2=2,ABig=0xFFFFFFFFU};
enum B{B1=1,B2=2,BBig=0xFFFFFFFFFUL};

int main()
{
	cout<<sizeof(A1)<<endl;	//4
	cout<<ABig<<endl;		//4294967295
	cout<<sizeof(B1)<<endl;	//8
	cout<<BBig<<endl;		//68719476735
}

以上輸出結(jié)果是在Linux平臺(tái)下使用g++編譯輸出的結(jié)果，在VC++（VS2017）中的輸出結(jié)果分別是4、-1、4和-1?？梢?jiàn)不同編譯器對(duì)枚舉常量的整型類(lèi)型的寬度和符號(hào)有著不同的實(shí)現(xiàn)。GNU C++會(huì)根據(jù)枚舉數(shù)值的類(lèi)型使用不同寬度和符號(hào)的整型，VC++則始終以有符號(hào)int來(lái)表示枚舉常量。

為了解決以上傳統(tǒng)枚舉類(lèi)型的缺陷，C++11引入了強(qiáng)類(lèi)型枚舉解決了這些問(wèn)題。

2.強(qiáng)類(lèi)型枚舉

非強(qiáng)作用域類(lèi)型，允許隱式轉(zhuǎn)換為整型，枚舉常量占用存儲(chǔ)空間以及符號(hào)性的不確定，都是枚舉類(lèi)缺點(diǎn)。針對(duì)這些缺點(diǎn)，C++11引入了一種新的枚舉類(lèi)型——強(qiáng)類(lèi)型枚舉（strong-typed enum）。

強(qiáng)類(lèi)型枚舉使用enum class語(yǔ)法來(lái)聲明：

enum class Enumeration{VAL1,VAL2,VAL3=100,VAL4};

強(qiáng)類(lèi)型枚舉具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
（1）強(qiáng)作用域，強(qiáng)類(lèi)型枚舉成員的名稱(chēng)不會(huì)被輸出到其父作用域，所以不同枚舉類(lèi)型定義同名枚舉成員編譯不會(huì)報(bào)重定義錯(cuò)誤。進(jìn)而使用枚舉類(lèi)型的枚舉成員時(shí)，必須指明所屬范圍，比如Enum::VAL1，而單獨(dú)的VAL1則不再具有意義；
（2）轉(zhuǎn)換限制，強(qiáng)類(lèi)型枚舉成員的值不可以與整型發(fā)生隱式相互轉(zhuǎn)換。比如比如Enumeration::VAL4==10;會(huì)觸發(fā)編譯錯(cuò)誤；
（3）可以指定底層類(lèi)型。強(qiáng)類(lèi)型枚舉默認(rèn)的底層類(lèi)型是int，但也可以顯示地指定底層類(lèi)型。具體方法是在枚舉名稱(chēng)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 Type:char{Low,Middle,High};

注意：
（1）聲明強(qiáng)類(lèi)型枚舉的時(shí)候，既可以使用關(guān)鍵字enum class，也可以使用enum struct。事實(shí)上，enum struct與enum class在語(yǔ)法上沒(méi)有任何區(qū)別。
（2）由于強(qiáng)類(lèi)型枚舉是強(qiáng)類(lèi)型作用域的，故匿名的enum class可能什么都做不了，如下代碼會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤：

enum class{General,Light,Medium,Heavy}weapon;
int main()
{
weapon=Medium; //編譯出錯(cuò)
bool b=weapon == weapon::Medium; //編譯出錯(cuò)
return 0;
}

當(dāng)然對(duì)于匿名強(qiáng)類(lèi)型枚舉我們還是可以使用decltype來(lái)獲得其類(lèi)型并進(jìn)而使用，但是這樣做可能違背強(qiáng)類(lèi)型枚舉進(jìn)行匿名的初衷。

3.C++11對(duì)傳統(tǒng)枚舉類(lèi)型的擴(kuò)展

傳統(tǒng)枚舉類(lèi)型為了配合C++11引入的強(qiáng)類(lèi)型枚舉，C++11對(duì)傳統(tǒng)枚舉類(lèi)型進(jìn)行了擴(kuò)展。
（1）底層的基本類(lèi)型可以在枚舉名稱(chēng)后加上":type"，其中type可以是除wchar_t以外的任何整型，比如：

enum Type:char{Low,Middle,High};

（2）C++11中，枚舉類(lèi)型的成員可以在枚舉類(lèi)型的作用域內(nèi)有效。比如：

enum Type{Low, Middle, High };
Type type1 = Middle;
Type type2 = Type::Middle;

其中Middle與Type::Middle都是合法的使用形式。

以上就是詳解C++11強(qiáng)類(lèi)型枚舉的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于c++ 枚舉的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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