用枚举表示状态, 选项, 状态码

2016-04-24 本文已影响1629人名扬丶四海

由于OC基于C语言,所以C语言有的功能它都有.枚举(enum)就是其中之一.系统框架中频繁使用枚举,在用一系列常量来表示错误状态码或可组合的选项是,极宜用枚举为其命名.由于C++11标准扩充了枚举的特性,所以最新版系统框架使用了"强类型"的枚举.OC也得益于C++11标准.

枚举只是一种常量的命名方式,某个对象所经历的各种状态就是可以定义为一个简单的枚举集合.

enum UIAlertActionStyle {
    UIAlertActionStyleDefault,
    UIAlertActionStyleCancel,
    UIAlertActionStyleDestructive
};

由于每种状态都有一个便于理解的值来表示,所以这样写出来的代码更易读懂.编译器会为枚举分配一个独有的编号,从0开始,每个枚举递增1.实现枚举所用的数据类型取决于编译器,不过其二进制位的个数必须能完全表示下枚举编号才行.

然而定义枚举变量的方式却不太简洁:

enum  UIAlertActionStyle  state =  UIAlertActionStyleDefault;

要是每次不用敲enum,只写UIAlertActionStyle就爽了.于是可以这样写:

enum UIAlertActionStyle {
    UIAlertActionStyleDefault,
    UIAlertActionStyleCancel,
    UIAlertActionStyleDestructive
};
typedef enum UIAlertActionStyle  UIAlertActionStyle;

现在就可以这样定义枚举变量了:

 UIAlertActionStyle  state =  UIAlertActionStyleDefault;

C++11标准修订了枚举的某些特性,其中一项改动是:可以指明用何种"底层数据类型"来保存枚举类型的变量.这样做的好处是,可以向前声明枚举变量了.若不指定底层数据类型,则无法向前声明枚举类型.因为编译器不知道底层数据类型的大小,所以在用到此枚举类型时,也就不知道该给变量分配多少内存空间.

指定底层数据类型所有的语法是:

enum CWGConnectionStateConnectionState: NSInteger {/* ... */};

这样就保证了枚举底层数据类型是NSinteger.也可以在向前声明时指定底层数据类型:

enum  CWGConnectionStateConnectionState: NSInteger;

还可以不使用编译器所分配的序号,而是手工指定某个枚举成员所对应的值.

enum CWGConnectionStateConnectionState {
  CWGConnectionStateDisconnected = 1,
  CWGConnectionStateConnecting,
  CWGConnectionStateConnected,
};

这样的话,上面中的每一个枚举变量的值就是CWGConnectionStateConnecting值为2,CWGConnectionStateConnected值为3.

还有一种情况应该使用枚举类型,那就是定义选项的时候.如果这些选项可以彼此组合,那么更应该如此.只要枚举定义的对,那么各选项之间就可以通过"按位或操作符"来组合.例如在iOSUI框架下,有用来表示某个视图应该如何在水平或垂直方向上调整大小:

enum UIViewAutoresizing {
    UIViewAutoresizingNone  = 0,
    UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin = 1 << 0,
    UIViewAutoresizingFlexibleWidth = 1 << 1,
    UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin = 1 << 2,
    UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin = 1 << 3,
    UIViewAutoresizingFlexibleHeight = 1 << 4,
    UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin = 1 << 5
};

每个选项都可以启动或禁用.使用上诉方式来定义枚举值既可以保证这一点.因为在每个枚举值所对应的二进制表示中,只有1个二进制的值是1,用"按位或操作符"可组合对个选项.例如:UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight,用按位与操作符既可以判断出是否已经启动某个选项:

enum UIViewAutoresizing resizing = UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight;

if(resizing & UIViewAutoresizingFlexibleWidth) {
  // UIViewAutoresizingFlexibleWidth is set
};

系统库中频繁使用这个方法,iOS UI框架中的UIKit里还有一个例子, 用枚举值告诉系统视图所支持的设备显示方向,开发者需要实现一个supportedInterfaceOrientations的方法.

- (NSUInteger)supportedInterfaceOrientations {
  return  UIInterfaceOrientationMaskPortrait | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft;
}

Foundation框架中定义了一些辅助的宏,用这些宏定义枚举时,可以指定用于保存枚举值的底层数据类型.而且这些宏具备向后兼容能力,如果目标平台的编译器支持新标准,那么就使用新式语法,否则改用旧式语法.这些宏是用#define预处理指令来定义的.

普通的枚举类型:

typedef NS_ENUM (NSUInteger, CWGConnectionState) {
    CWGConnectionStateDisconnected,
    CWGConnectionStateConnecting,
    CWGConnectionStateConnected,
};

带有一系列枚举选项类型:

typedef NS_OPTIONS (NSUInteger, CWGPermittedDirection) {
    CWGPermittedDirectionUp = 1 << 0;
    CWGPermittedDirectionLeft = 1 << 1;
    CWGPermittedDirectionDown = 1 << 2;
    CWGPermittedDirectionRight = 1 << 3;
};

用NS_ENUM宏所定义的枚举类型展开之后就是:

typedef enum CWGConnectionState : NSUInteger CWGConnectionState;
enum CWGConnectionState : NSUInteger {
    CWGConnectionStateDisconnected,
    CWGConnectionStateConnecting,
    CWGConnectionStateConnected,
}

注意:根据是否要代码按C++模式编译,NS_OPTION宏的定义方式也有所不同,如果不按照C++编译,那么其展开方式和NS_ENUM完全一样.若按照C++编译,则展开后的代码略有不同.原因在于,用按位或运算来操作两个枚举值时,C++编译模式的处理办法和非C++模式不一样.在用或运算符操作两个枚举值时,C++认为运算结果的数据类型应该是枚举底层数据类型.也就是NSUInteger,而且C++不允许将这个底层类型"隐式转换"为枚举类型本身.所以,在C++模式下应该用另外一种方式定义NS_OPTION宏.以便省去类型转换操作.鉴于此,凡是需要以按位或操作来组合枚举都应使用NS_OPTION定义,若是枚举不需要组合,则应该使用NS_ENUM来定义.

能使用到枚举的情况还有很多,前面已经提到了,枚举可以表示选项和状态,然而还有许多东西也可以用枚举来表示.比如状态码就是个很好的例子.可以吧逻辑含义相识的一组状态码放到一个枚举集合里.而不要用#define预处理命令或常量来定义,以枚举来表示样式更适合.假如创建某个UI元素时可以使用不同的样式,那么在这样的情况下就最应该把样式声明为枚举类型了.

最后再讲一种枚举的用法,就是在switch语句里.有时可以这样定义:

typedef NS_ENUM (NSUInteger, CWGConnectionState) {
    CWGConnectionStateDisconnected,
    CWGConnectionStateConnecting,
    CWGConnectionStateConnected,
};

switch (_currentState) {
  CWGConnectionStateDisconnected:
  // Handle connecting state
      break;
  CWGConnectionStateConnecting:
 // Handle disconnected state
      break;
  CWGConnectionStateConnected:
 // Handle connected state
      break;
};

我们总习惯在switch语句中加上defaul分支,然后,若是用枚举来定义状态机,则最好不要有default分支,这样的话, 如果稍后又加了一种状态,那么编译器就会发出警告信息,提示新加入的状态并未在switch分支中处理.假如写上了default分支,那么它就会处理这个新状态,从而导致编译器不发出警告信息.用NS_ENUM定义其他枚举类型时也要注意此问题.例如:在定义代表UI元素样式的枚举时,通常要确保switch语句能正确处理所有样式.

总结:

应该用枚举来表示状态机的状态,传递给方法的选项以及状态码等值,给这些值起个易懂的名字.
如果把传递给某个方法的选项表示为枚举类型,而多个选项又可同时使用,那么就将各选项值定义为2的幂,以便通过按位或操作将其组合起来.
用NS_ENUM与NS_OPTIONS宏来定义枚举类型.并指明其底层数据类型.这样做可以确保枚举是用开发者所选的底层数据类型实现出来.而不会采用编译器所选的类型.
在处理枚举类型的switch语句中不要实现default分支,这样的话,加入枚举之后,编译器就会提示开发者:switch语句并未处理所有枚举类型.

用枚举表示状态, 选项, 状态码

总结:

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