【C++】枚举类型及其用法

2020-02-03 本文已影响0人小黑天天快乐

C ++包含许多内置数据类型。但是对于我们想要做的事来说，这些类型有时并不够用。因此，C ++允许程序员创建自己的数据类型。这些数据类型称为用户定义数据类型。

也许最简单的用户定义数据类型就是枚举类型（Enumerated Types）。枚举类型中每个可能的值都定义为符号常量（称为枚举器）。

一、为什么用枚举？

在了解其语法之前，先看看枚举怎么个用途，是否有学的必要呢？其实枚举是很实用的一个工具，主要体现在代码阅读方面。

设想这样一个场景，一个项目，写了上千行，有些常量类型，只有几个固定的取值，在写的时候为了图方便，可以就用数字表示（如0，1，2，3），比如颜色，状态等。这样固然方便，且节省内存，但过了一个月再想看明白这个代码，就不容易了吧。

再退一步，拿颜色举例，有时要用上七八种颜色，如果用数字表示，对应起来也是极不方便，还得想半天，这时，如果颜色就用名字表示，但在内存中还是数字，就舒服得多了。

二、语法

1 定义

在C++中，枚举类型是通过enum关键字定义的，比如定义颜色类型：

enum Color
{
    COLOR_BLACK,
    COLOR_RED,
    COLOR_BLUE,
    COLOR_GREEN,
    COLOR_WHITE,
    COLOR_CYAN,
    COLOR_YELLOW,
    COLOR_MAGENTA, 
};

括号内为该类型所有可能的取值（枚举器），以逗号分隔；大括号结尾要有分号。

注意：因为枚举类型一旦定义，枚举器就相当于全局常量，所以一般枚举器的命名要有前缀且大写，以防止和其他变量名冲突。

2 使用

Color c1(COLOR_WHITE);
Color c2 = COLOR_BLACK;
std::cout << c1 << endl;
std::cout << c2 << endl;

以上代码输出4和0，因为默认情况下，枚举器的值依次为0,1,2...
当然也可以显式地定义各个枚举器的取值

enum Animal
{
    ANIMAL_CAT = -3,
    ANIMAL_DOG, // 自动赋值 -2
    ANIMAL_PIG, // 自动赋值-1
    ANIMAL_HORSE = 5,
    ANIMAL_GIRAFFE = 5, // 与ANIMAL_HORSE共用同一个值
    ANIMAL_CHICKEN // 自动赋值6
};

当一个枚举器的值给定，下一个枚举器默认赋值加1。同时也可对两个枚举器给同样的取值，这时这两个枚举器是完全相同的，可以互换，仅仅名字不同。

三、其他用例

当需要表示一组特定的预定义状态时，枚举类型对于代码可读性而言非常有用。

例如，当函数内部发生错误时，函数通常将整数返回给调用方以表示错误代码。通常，小的负数用于表示不同的可能的错误代码。例如：

int readFileContents()
{
    if (!openFile())
        return -1;
    if (!readFile())
        return -2;
    if (!parseFile())
        return -3;
 
    return 0; // success
}

但是，使用像这样的数字经常让人云里雾里。一种替代方法是通过使用枚举类型：

enum ParseResult
{
    SUCCESS = 0,
    ERROR_OPENING_FILE = -1,
    ERROR_READING_FILE = -2,
    ERROR_PARSING_FILE = -3
};
 
ParseResult readFileContents()
{
    if (!openFile())
        return ERROR_OPENING_FILE;
    if (!readFile())
        return ERROR_READING_FILE;
    if (!parsefile())
        return ERROR_PARSING_FILE;
 
    return SUCCESS;
}

这比使用整数返回值更容易阅读和理解。在使用这个函数时，也将更为方便

if (readFileContents() == SUCCESS)
{
    // do something
}
else
{
    // print error message
}

最后，再提一句，我们常用的布尔类型，其实不过是枚举类型的一个特例，枚举类型在更大程度上丰富了布尔类型的用途。