c++ enum使用笔记

C++中的枚举（ enum）是一种取值受限的特殊类型，分为 无作用域枚举和 有作用域枚举（C++11起）。以下是详细解释及示例：

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1. 无作用域枚举 vs. 有作用域枚举

• 无作用域枚举（传统枚举）：
  枚举项直接暴露在外部作用域，可能导致命名冲突。

  enum Color { Red, Green, Blue };  // 定义
  Color c = Red;                     // 直接访问枚举项
  

• 有作用域枚举（C++11起，enum class或enum struct）：
  枚举项需通过枚举类型名访问，避免命名冲突。

  enum class Color { Red, Green, Blue };  // 定义
  Color c = Color::Red;                   // 必须通过作用域访问
  

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2. 枚举项的初始化规则

• 默认从0开始递增：

  enum { A, B, C };  // A=0, B=1, C=2
  

• 可手动指定值，后续项自动递增：

  enum HttpCode { OK=200, Created=201, Accepted=202, BadRequest=400 };
  enum { X=5, Y, Z };  // X=5, Y=6, Z=7
  

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3. 指定底层类型

• 控制枚举项的尺寸，默认类型为int（无作用域枚举）或可指定（有作用域枚举）：

  enum Direction : char { Up, Down };       // 无作用域，底层类型为char
  enum class Packet : uint8_t { SYN, ACK };  // 有作用域，底层类型为uint8_t
  

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4. 类型转换规则

• 无作用域枚举：
  可隐式转换为整型，但整型需显式转换回枚举：

  Color c = Green;
  int i = c;                          // 隐式转换，i=1
  c = static_cast<Color>(2);          // 显式转换，c=Blue
  

• 有作用域枚举：
  必须显式转换与整型互转：

  Color c = Color::Green;
  int i = static_cast<int>(c);        // 显式转换，i=1
  c = static_cast<Color>(2);          // 显式转换，c=Color::Blue
  

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5. 枚举的声明与定义

• 前向声明需指定底层类型（C++11起）：

  // 头文件中声明
  enum class LogLevel : int;
  enum Direction : char;
  
  // 源文件中定义
  enum class LogLevel : int { Debug, Info, Warning, Error };
  enum Direction : char { Up, Down };
  

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6. 示例对比

无作用域枚举的潜在问题：

enum Light { Red, Green };
enum Signal { Red, Yellow };  // 错误！Red重复定义

有作用域枚举的安全性：

enum class Light { Red, Green };
enum class Signal { Red, Yellow };  // 正确，作用域隔离
Light l = Light::Red;               // 明确作用域

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总结

• 无作用域枚举：简单但易命名冲突，隐式转整型。
• 有作用域枚举（推荐）：类型安全，避免污染作用域，需显式转换。
• 底层类型：控制枚举项的存储大小，支持前向声明。
• 初始化：灵活指定值，适用于位掩码或特定编码场景。