C++11新特性之九：strongly-typed enums

一.传统枚举类型的缺点

1.作用域冲突

传统C++中枚举元素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，但含有相同的枚举元素，就会产生冲突。

enum EnumOne
{
    A = 1,
    B = 2
};

enum EnumTwo
{
    A = 1,
    C = 2
};

error C2365: “A”: 重定义；以前的定义是“枚举数”

2.无关的枚举元素可以比较

另外一个缺陷是传统枚举类型的枚举元素总是被隐式转换为整形，这就使得毫无关系的两个枚举类型的枚举元素可以进行比较。

enum EnumOne
{
    A = 1,
    B = 2
};

enum EnumTwo
{
    C = 1,
    D = 2
};

int main()
{
    if (EnumOne::A == EnumTwo::C)// 直接写A==C也行
    {
          cout << "equals" << endl;// 输出equals
    }

    if (EnumOne::A == 1)
    {
          cout << "equals too" << endl;// 输出equals too
    }

    system("pause");
    return 0;
}

二.强类型枚举

强类型枚举（Strongly-typed enums），号称枚举类型，是C++11中的新语法，用以解决传统枚举类型存在的缺点。

它不会将枚举元素暴露到外层作用域中，也不会隐式转换为整形，并且可以拥有用户指定的元素类型（传统枚举也增加了这个性质）

强类型枚举使用enum class语法来声明，如下：

enum class EnumOne
{
    A = 1,
    B = 2
};

enum class EnumTwo
{
    A = 1,
    C = 2
};

此时这两个枚举即使有同名元素A，编译器不会报错了。

但是这两个枚举中枚举元素的比较，或者枚举元素与整数的比较都会报错。例如：

enum class EnumOne
{
    A = 1,
    B = 2
};

enum class EnumTwo
{
    A = 1,
    D = 2
};

int main()
{
    if (EnumOne::B == EnumTwo::D)// A和B必须带上作用域，不能直接写成A==B，此时单独的A或B不再有意义
    {
          cout << "equals" << endl;// 输出equals
    }


    if (EnumOne::B == 2)
   {
          cout << "equals too" << endl;// 输出equals too
   }
    system("pause");
    return 0;
}

两处相等判断都在编译时报错：error C2678: 二进制“==”: 没有找到接受“EnumOne”类型的左操作数的运算符(或没有可接受的转换)


三.比较
传统枚举类型和强枚举类型都支持用户指定元素类型（默认为int类型）

enum EnumA : int { A,B};
enum class EnumB : long {C,D};

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 Enum1;                     // 不合法
enum Enum2 : unsigned int;      // 合法的 C++11
enum class Enum3;               // 合法的 C++11，默认为int 
enum class Enum4 : unsigned int;// 合法的 C++11
enum Enum2 : unsigned short;    // 不合法的 C++11，Enum2已被声明为unsigned int

enmu class Clolor:char;   //前置声明枚举  
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 

四.一个例子

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    enum class Status {Ok, Error};
    enum struct Status2{Ok, Error};
    Status flag = Status::Ok;
    if(flag == Status::Ok)
    {
         cout << "equals" <<endl;//equals
    }

    //int n=flag;                   // 错误，不会隐式转换为int
    int n = static_cast<int>(flag); // 正确, n = 0，枚举元素默认从0开始
    enum class EnumOne : char { A = 1, B = 2};   //指定枚举的底层数据类型
    enum class EnumTwo : unsigned int { C = 1, D = 2, Dbig = 0xFFFFFFF0U };

    cout << sizeof(EnumOne::A) << endl;          // 1
    cout << (unsigned int)EnumTwo::Dbig << endl; // 编译器输出一致,4294967280
    cout << sizeof(EnumTwo::D) << endl;          // 4
    cout << sizeof(EnumTwo::Dbig) << endl;       // 4

    system("pause");
    return 0;
}