C++11 新特性之枚举

       本文是C++11新特性介绍的第十二部分，涉及到枚举相关的新特性。

枚举类型定义

       若一个变量只有有限的几种可能，我们可以定义枚举（enumeration）类型，比如一个星期中取值范围只能是星期一至星期日，性别的分类只能有男或女。
       默认情况下，枚举成员值从0开始，其后的枚举成员值以依次1。我们也可以显示指定枚举成员值，则其后的枚举成员值在指定的成员值依次加1。枚举成员值必须是常量表达式。
       在C++11新标准中引入了限定作用域的枚举类型（enum class），所以在C++11中枚举类型可分为不限定作用域（enum）以及限定作用域（enum class）两种。在限定作用域的enum class中，枚举成员的作用域限定在枚举类型所声明的作用域中，所以当某个更大的作用域中包含enum class则该enum class中的枚举成员的作用域也只限定在该enum class中。
       本文章只简单介绍限定作用域的枚举类型（enum class）。

enum class

       限定作用域枚举的一般形式如下：
       形式1，声明枚举成员类型为int的有作用域枚举类型：

enum class 枚举名 
{
    枚举元素表列
};

       形式2，声明枚举成员类型为类型的有作用域枚举类型：

enum class 枚举名 
{
    枚举元素表列
};

       形式3，声明枚举成员类型为int的有作用域枚举类型的不可见枚举声明：

enum class 枚举名;

       形式4，声明枚举成员类型为类型的有作用域枚举类型的不可见枚举声明：

enum class 枚举名:类型;

       注意关键字 enum class 与 enum struct完全等价，所以上述所有形式中的enum class 可由 enum struct替代，例如下列形式等价于形式1：

enum struct 枚举名 
{
    枚举元素表列
};

       举例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    enum class Color { red, green, blue };

    Color r = Color::blue;
    switch(r)
    {
        case Color::red:
            std::cout << "red\n";
            break;
        case Color::green:
            std::cout << "green\n";
            break;
        case Color::blue:
            std::cout << "blue\n";
            break;
    }
    return 0;
}

enum class与enum区别

       在限定作用域的枚举类型中，枚举成员的名字遵循常规的作用域准则，并且在枚举类型的作用域外是不可访问的。与之相反，在不限定作用域的枚举类型中，枚举成员的作用域与枚举类型本身的作用域相同。

避免枚举成员重定义

       enum class的中的枚举成员作用域的范围只限定在enum class声明的作用域中，所以在包含enum class的更大的作用域就可以定义一个与枚举成员变量名相同的变量，降低了对命名空间名的污染：

#include <iostream>
using namespace std;
enum class Color {red, green, blue};    //red, green, blue只在该括号内有效

int main()
{
    auto blue = false;        	//正确，这个blue并不是Color中的blue
    Color a = blue;           	//错误，在作用域范围内没有blue这个枚举量
    Color b = Color::blue;    	//正确
    auto c = Color::blue;    	//正确
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

enum Sex
{
    Girl,
    Boy
};

int main()
{
    Sex a = Girl;    //正确
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

enum Sex
{
    Girl,
    Boy
};

enum Student
{
    Girl,
    Boy
};

int main()
{
    Sex a = Girl;    	//错误：“Girl”与以前的声明冲突
    Student b = Girl;   //错误：“Girl”与以前的声明冲突
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

enum class Sex
{
    Girl,
    Boy
};

enum class Student
{
    Girl,
    Boy
};

int main()
{
    Sex a = Sex::Girl;    	//正确
    Student b = Student::Girl;	//正确
    return 0;
}

避免隐式转换

       不限范围的枚举类enum是可以发生隐式转换的，限定作用域的枚举类型enum class不允许任何隐式转化，可以显示或使用static_cast进行强制转换：

enum class Sex
{
     Girl,
     Boy
};

int main()
{
    Sex a = Sex::Girl;
    int b = a; 			  //错误，无法从“Girl”隐式转换为“int”。
    int c = int(a); 		  //正确，显示将enum class转换为整数
    int d = static_cast<int>(a);  //正确，进行强制转换
    return 0;
}

声明前置

       在C++11标准中，enum class的枚举类型可以提前声明，因为枚举成员可以使用默认成员类型int，也可以按编程需要修改默认成员类型。而enum未指定枚举成员默认大小，所以必须指定成员类型：

enum class Color; //正确，声明前置，枚举成员默认类型int
enum class Corlor: uint32_t; //正确，声明前置，枚举成员默认类型为uint32_t
enum Color; //错误
enum Color: uint8_t; //正确，提前指定枚举成员默认类型，可以声明前置

总结

       1.enum class是限定作用域枚举类型，枚举成员的作用域限定在枚举类型所声明的作用域中。
       2.enum class不允许任何隐式转化，但可以显示或使用static_cast进行强制转换。
       3.enum class可以前置声明默认枚举成员是int，enum本身没有默认枚举成员默认类型，但可以指定枚举成员默认类型从而可以前置声明。