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C++中列舉enum詳解

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  眾所周知,C/C++語言可以使用#define和const建立符號常量,而使用enum工具不僅能夠建立符號常量,還能定義新的資料型別,但是必須按照一定的規則進行,下面我們一起看下enum的使用方法。

步驟(一)——列舉量的宣告和定義

(1)首先,請看下面的語句:

enum enumType {Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday};

這句話有兩個作用:

第一:宣告enumType為新的資料型別,稱為列舉(enumeration);

第二:宣告Monday、Tuesday等為符號常量,通常稱之為列舉量,其值預設分別為0-6。(後面會介紹怎樣顯式的初始化列舉量的值)

 

(2)接著利用新的列舉型別enumType宣告這種型別的變數:enumType Weekday'就像使用基本變數型別int宣告變數一樣,如 int a;也可以在定義列舉型別時定義列舉變數enum enumType {Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday}Weekday

;

然而與基本變數型別不同的地方是,在不進行強制轉換的前提下,只能將定義的列舉量賦值給該種列舉的變數,如:Weekday = Monday;或者Weekday = Sunday;不能將其他值賦給列舉變數,如:Weekday = 10;這是不允許的,因為10不是列舉量。也就是說Weekday只能是定義的Monday-Sunday這些定義過的列舉量。然而這不是絕對的,第六條會講到利用強制型別轉換將其他型別值賦給列舉變數

 

(3)上面講不能將非列舉量賦給列舉變數,那麼能不能將列舉量賦給非列舉變數呢?如:int a=Monday;這是允許的,因為列舉量是符號常量,這裡的賦值編譯器會自動把列舉量

轉換為int型別。

 

(4)前面講可以對列舉進行賦值運算,那列舉變數能不能進行算術運算呢?

Weekday++;Weekday = Monday + Tuesday;這是非法的,因為這些操作可能導致違反型別限制,比如:Weekday = Sunday;

Weekday++;Weekday首先被賦予列舉量中的最後一個值Sunday(值為6),再進行遞增的話,Weekday增加到7,而對於enumType型別來說,7是無效的。

總結:對於列舉,只定義了賦值運算子,沒有為列舉定義算術運算。

 

(5)不能對列舉量進行算術運算,那麼列舉量能不能參與其他型別變數的運算呢?int a;a = 1 + Monday;這是允許的,因為編譯器會自動把列舉量轉換為int型別。

 

(6)第二條講:在不進行強制轉換的前提下,只能將定義的列舉量賦值給該種列舉的變數,言下之意就是可以通過強制轉換將其他型別值賦給列舉變數:

Weekday = enumType(2);等同於:Weekday = Wednesday;但是,如果試圖將一個超出列舉取值範圍的值通過強制轉換賦給列舉變數,會出現什麼結果?

Weekday = enumType(20);結果將是不確定的,這麼做不會出錯,但得不到想要的結果。

 

步驟(二)——自定義列舉量的值

(1)前面講通過定義enum enumType {Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday};

列舉量Monday、Tuesday等的值預設分別為0-6,我們可以顯式的設定列舉量的值:

enum enumType {Monday=1, Tuesday=2, Wednesday=3, Thursday=4, Friday=5, Saturday=6, Sunday=7};

指定的值必須是整數

(2)也可以只顯式的定義一部分列舉量的值:

enum enumType {Monday=1, Tuesday, Wednesday=1, Thursday, Friday, Saturday, Sunday};這樣Monday、Wednesday均被定義為1,則Tuesday=2,Thursday、Friday、Saturday、Sunday的值預設分別為2、3、4、5.總結:未被初始化的列舉值的值預設將比其前面的列舉值大1。

(3)第二條還說明另外一個現象,就是列舉量的值可以相同。

 

步驟(三)——列舉的取值範圍

前面講到可以通過強制轉換將其他型別值賦給列舉變數:Weekday = enumType(2);這是合法的;但是Weekday = enumType(20);是非法的。這裡涉及列舉取值範圍的概念:列舉的上限是 大於最大列舉量的 最小的2的冪,減去1;

列舉的下限有兩種情況:一、列舉量的最小值不小於0,則列舉下限取0;二、列舉量的最小值小於0,則列舉下限是 小於最小列舉量的 最大的2的冪,加上1。

舉例來講:

假如定義 enum enumType1 { First=-5,Second=14,Third=10 };則列舉的上限是16-1=15(16大於最大列舉量14,且為2的冪);  列舉的下限是-8+1=-7(-8小於最小列舉量-5,且為2的冪);

 

步驟(四)——列舉應用

個人覺得列舉switch是最好的搭檔:enum enumType{Step0, Step1, Step2}Step=Step0;//注意這裡在宣告列舉的時候直接定義了列舉變數Step,並初始化為Step0

switch (Step)

{

  case Step0:{...;break;}

  case Step1:{...;break;}

  case Step2:{...;break;}

  default:break;

}

 

另外列舉還有一種少見的用法是 enum { one ,two ,three};  就是不指定一個名字,這樣我們自然也沒法去定義一些列舉型別了。此時就相當於static const int one = 0;這樣定義三個常量一樣。然後用的話就是int no = one。

 

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一、簡述

  強型別列舉(Strongly-typed enums),號稱列舉型別,是C++11中的新語法,用以解決傳統C++列舉型別存在的缺陷。傳統C++中列舉常量被暴漏在外層作用域中,這樣若是同一作用域下有兩個不同的列舉型別,但含有相同的列舉常量也是不可的,比如:

enum Side{Right,Left};
enum Thing{Wrong,Right};

這是不能一起用的。 
  另外一個缺陷是傳統列舉值總是被隱式轉換為整形,使用者無法自定義型別。C++11中的強型別列舉解決了這些問題。

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二、強型別列舉

  強型別列舉使用enum class語法來宣告,如下:

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

這樣,列舉型別時安全的,列舉值也不會被隱式轉換為整數,無法和整數數值比較,比如(Enumeration::VAL4==10會觸發編譯錯誤)。

 另外列舉型別所使用的型別預設為int型別,也可指定其他型別,比如:

enum calss Enum:unsigned int{VAL1,VAL2};

正如前面所說,強型別列舉能解決傳統列舉不同列舉類下同列舉值名的問題,使用列舉型別的列舉名時,必須指明所屬範圍,比如:Enum::VAL1,而單獨的VAL1則不再具有意義。

還有一點值得說明的是C++11中列舉型別的前置宣告也是可行的,比如:

enum calss Enum;
enum class Enum1:unsigned int;

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三、專案中的強型別列舉程式碼片段

1、影象處理

enum class Color{RED,BLUE,YELLOR,BLACK,WHITE};

2.交通燈

enum class TrafficLight{RED,YELLOR,GREEN};

強型別列舉值具有傳統列舉的功能——命名列舉值,同時又具有類的特點——具有類域的成員和無法進行預設的型別轉換。所以也稱之為列舉類——enmu class

列舉類的底層資料必須是有符號或無符號整型,比如char unsigned int unsigned long,預設為int。

3.前置宣告應用

enmu class Clolor:char;  //前置宣告列舉類
void Foo(Color*p);        //前置宣告的使用
//....................
enum class Color:char{RED,GREEN,BLACK,WHITE};                       //前置宣告的定義