C++知识点记录【一】—— enum class

C++11里面提出了一个新的概念enum class。以下将对比新旧enum的区别。

1. 旧enum的缺点

1.1 向整型的隐式转换(Implicit conversion to an integer)

enum的整型提升可参考：https://blog.csdn.net/xiaodouhao123456/article/details/108470456

旧版enum其实并不具有非常完全的类型安全（当然它也体现了一定的类型安全：1.禁止不同枚举体之间的赋值 2.禁止整形向枚举体的隐式转换等），也就是面对整形提升，旧版enum是没有抗拒力的。

发生整型提升的例子：

#include <iostream>

enum colorA{redA,greenA,grayA};
enum colorB {redB,greenB,yellowB};

void test(int data) {
    std::cout << "test called" << std::endl;
}

int main() {
    colorA ca(redA);
    colorB cb(greenB);

    //ca = cb; ERROR , 无法从“colorB”转换为“colorA”
    //ca = 2;  ERROR , 无法从“int”转换为“colorA”

    bool res(ca < cb); //OK，发生了整型提升
    std::cout << std::boolalpha << res << std::endl;

    test(ca); //OK，发生了整型提升

    std::cin.get();
    return 0;
}

1.2 无法指定底层所使用的数据类型(Inability to specify underlying type)

• 首先，无法指定数据类型，导致我们无法明确枚举类型所占的内存大小。这种麻烦在结构体当中尤为突出，特别是当我们需要内存对齐和填充处理的时候。
• 其次，当我们使用enum时，我们无法决定编译器底层是如何对待enum的（比如：signed和unsigned）。例如下面的示例：

#include <iostream>

enum MyEnum { num1 = 1, num2 = 2, numn = 0xFFFFFF00U };

int main() {
    std::cout << num1 << std::endl;
    std::cout << num2 << std::endl;
    std::cout << numn << std::endl;
    std::cin.get();
    return 0;
}

VS2015运行结果：1 2 -256，但是CodeBlocks运行结果：1 2 4294967040
在 numn=0xFFFFFF00U；中，我们希望0xFFFFFF00表现为unsigned。但是不同的编译器其标准也不同。这就给我们的程序带来了许多的不确定性。

1.3. enum的作用域(Scope)

enum的中的 ” { } ” 大括号并没有将枚举成员的可见域限制在大括号内，导致enum成员曝露到了上一级作用域(块语句)中。

#include <iostream>
enum color{red,blue};//定义拥有两个成员的enum，red和blue在enum的大括号外部可以直接访问，而不需要使用域运算符。
int main() {
    std::cout << blue << std::endl;//将成员暴露在enum外部该文件的全局作用域中了
    std::cin.get();
    return 0;
}

这将会导致无法定义同名的枚举成员，如下：

enum color { red, blue };
//enum MyEnum { red, yellow }; ERROR, 重定义；以前的定义是“枚举数”

1.4. 削弱了程序的可移植性

在问题2中，我们提到不同编译器解决底层数据类型的方法不统一，所以就会导致代码的可移植性变差。

新的enum的作用域不再是全局的了，原来enum名字的作用域是全局的。

enum作用域是全局的：

    Alert a1 = red; //ok
    Alert a2 = Alert::red; //error in C++98; ok in C++11
    int red = 0; // error, red is redefined

2. enum class 和 enum struct

enum class 和 enum struct 是等价的，使用enum class\enum struct不会与现存的enum关键词冲突。而且enum class\enum struct具有更好的类型安全和类似封装的特性（scoped nature）。

2.1 声明

    enum class color{red,green,yellow};
    enum class colorx{red,green=100,yellow};
    //....

2.2 类型转换

与整形之间不会发生隐式类型转换，但是可以强转。

#include <iostream>

enum class color { red, green, yellow};

int main() {
    //int res(color::red); //ERROR , “初始化”: 无法从“color”转换为“int”
    //color col(2);//ERROR , “初始化”: 无法从“int”转换为“color”

    //强转
    int res(static_cast<int>(color::red));//OK
    color col(static_cast<color>(1));//OK

    std::cin.get();
    return 0;
}

2.3 指定底层数据类型(underlying type)

默认的底层数据类型是int，用户可以通过：type（冒号+类型）来指定任何整形（除了wchar_t）作为底层数据类型。

enum class color:unsigned char{red,blue};
enum calss colorb:long long{yellow,black};

2.4 域

引入了域，要通过域运算符访问，不可以直接通过枚举体成员名来访问（所以我们可以定义相同的枚举体成员而不会发生重定义的错误）

#include <iostream>

enum class color { red, green, yellow};
enum class colorX { red, green, yellow };

int main() {
    //使用域运算符访问枚举体成员，强转后打印
    std::cout << static_cast<int>(color::red) << std::endl;
    std::cout << static_cast<int>(colorX::red) << std::endl;
    std::cin.get();
    return 0;
}