【C++】枚举类型及其用法

2020/02/03 12:39
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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。

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