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1.6 使用作用域枚举

枚举是C++中的一种基本类型,它定义了一个值的集合,通常是一个整数基础类型。它们的命名值是常量,称为枚举器。使用enum关键字声明的枚举称为无作用域枚举(unscoped enumerations),使用enum class或者enum struct声明的枚举称为作用域枚举(scoped enumeration)。后者是在C++11引入的,旨在解决无作用域枚举解决不了的事情,本节将介绍作用域枚举。

1.6.1 使用方式

当使用枚举时,应该:

❍ 优先使用作用域枚举,而不是无作用域枚举。

❍ 使用enum class或者enum struct声明作用域枚举:

enum class和enum struct声明是等价的,在本书中,我们将使用enum class。

因为作用域枚举是受限制的命名空间,所以C++20标准允许我们将它们与using指令结合使用。你可以执行以下操作:

使用using指令在局部作用域内引入作用域枚举标识符,如下所示:

❍ 使用using enum指令在局部作用域内引入作用域枚举的所有标识符,如下所示:

❍ 在switch语句中,使用using enum指令引入作用域枚举标识符可以简化代码:

1.6.2 工作原理

无作用域枚举对于开发人员来说会有一些问题:

❍ 它们把枚举器导出到周围的作用域(基于此,它们被称为无作用域枚举),所以就有以下两个缺陷。

a.如果同一命名空间中的两个枚举具有相同名称的枚举器,则可能导致命名冲突。

b.无法使用完全限定名称的枚举器。

❍ 在C++11之前,它们没法指定基础类型,必须是整型。类型不能大于int,除非枚举器值不适应有符号或无符号整数。基于此,不能前置枚举声明。原因是枚举的大小是未知的。这是因为在定义枚举器的值之前基础类型是未知的,这样编译器不知道选择哪些合适的整数类型。但是这个问题在C++11中得到了修复。

❍ 枚举器的值会隐式转换为int。这意味着你可以有意或者无意地将有特定含义的枚举和整数混用(这甚至与枚举的含义无关),而且编译器不会发出警告。

作用域枚举基本上是强类型枚举,其行为与无作用域枚举不同:

❍ 它们不会把枚举器导出到周围的作用域。之前提到的两个枚举会变成如下这样,它们不再产生命名冲突并且可以使用完全限定名称的枚举器:

❍ 可以指定基础类型。除了作用域枚举可以指定基础类型之外,无作用域枚举中基础类型的规则同样适用于作用域枚举。这也解决了前置声明的问题,因为在定义可用之前就已经知道基础类型了:

❍ 在作用域枚举中,枚举器的值不再隐式地转换为int。除非指定了显式转换,否则将enum class的值赋给整数变量会导致编译错误:

然而,作用域枚举也有缺陷:它们是受限制的命名空间。它们不会把它们的标识符导出到外面的作用域,这一点有时是不方便的。例如,如果你写了一个switch语句,就必须在每个case语句后面重复使用枚举名,下面的例子说明了这一点:

在C++20中,这可以通过使用具有作用域枚举名称的using指令来简化。上述代码可以简化为如下代码:

using指令的作用是将所有标识符引入局部作用域,这样就可以在不用限定名称的情况下引用它们了。也可以使用using指令将具体的枚举器引入局部作用域,例如using Status::Connected。

1.6.3 延伸阅读

❍ 阅读9.4节,以了解如何使用编译时常量。 AK+hHsy+7+XTxIG+fQnmhkaMoiPe0k8wZn7VKr34ZYOFUaxVdNTZJNYhDVPRhNJg

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