26-枚举

4.6　枚举

C++的enum工具提供了另一种创建符号常量的方式，这种方式可以代替const。它还允许定义新类型，但必须按严格的限制进行。使用enum的句法与使用结构相似。例如，请看下面的语句：

enum spectrum {red, orange, yellow, green, blue, violet, indigo, ultraviolet};

这条语句完成两项工作。

• 让spectrum成为新类型的名称；spectrum被称为枚举（enumeration），就像struct变量被称为结构一样。
• 将red、orange、yellow等作为符号常量，它们对应整数值0～7。这些常量叫作枚举量（enumerator）。

在默认情况下，将整数值赋给枚举量，第一个枚举量的值为0，第二个枚举量的值为1，依次类推。可以通过显式地指定整数值来覆盖默认值，本章后面将介绍如何做。

可以用枚举名来声明这种类型的变量：

spectrum band; // band a variable of type spectrum

枚举变量具有一些特殊的属性，下面来看一看。

在不进行强制类型转换的情况下，只能将定义枚举时使用的枚举量赋给这种枚举的变量，如下所示：

band = blue;   // valid, blue is an enumerator
band = 2000;   // invalid, 2000 not an enumerator

因此，spectrum变量受到限制，只有8个可能的值。如果试图将一个非法值赋给它，则有些编译器将出现编译器错误，而另一些则发出警告。为获得最大限度的可移植性，应将把非enum值赋给enum变量视为错误。

对于枚举，只定义了赋值运算符。具体地说，没有为枚举定义算术运算：

band = orange;          // valid
++band;                 // not valid, ++ discussed in Chapter 5
band = orange + red;    // not valid, but a little tricky

然而，有些实现并没有这种限制，这有可能导致违反类型限制。例如，如果band的值为ultraviolet（7），则++band（如果有效的话）将把band增加到8，而对于spectrum类型来说，8是无效的。另外，为获得最大限度的可移植性，应采纳较严格的限制。

枚举量是整型，可被提升为int类型，但int类型不能自动转换为枚举类型：

int color = blue;    // valid, spectrum type promoted to int
band = 3;            // invalid, int not converted to spectrum
color = 3 + red;     // valid, red converted to int

虽然在这个例子中，3对应的枚举量是green，但将3赋给band将导致类型错误。不过将green赋给band是可以的，因为它们都是spectrum类型。同样，有些实现方法没有这种限制。表达式3 + red中的加法并非为枚举量定义，但red被转换为int类型，因此结果的类型也是int。由于在这种情况下，枚举将被转换为int，因此可以在算术表达式中同时使用枚举和常规整数，尽管并没有为枚举本身定义算术运算。

前面示例：

band = orange + red; // not valid, but a little tricky

非法的原因有些复杂。确实没有为枚举定义运算符+，但用于算术表达式中时，枚举将被转换为整数，因此表达式orange + red将被转换为1 + 0。这是一个合法的表达式，但其类型为int，不能将其赋给类型为spectrum的变量band。

如果int值是有效的，则可以通过强制类型转换，将它赋给枚举变量：

band = spectrum(3); // typecast 3 to type spectrum

如果试图对一个不适当的值进行强制类型转换，将出现什么情况呢？结果是不确定的，这意味着这样做不会出错，但不能依赖得到的结果：

band = spectrum(40003); // undefined

请参阅本章后面的“枚举的取值范围”一节，以了解一下哪些值合适，哪些值不合适。

正如您看到的那样，枚举的规则相当严格。实际上，枚举更常被用来定义相关的符号常量，而不是新类型。例如，可以用枚举来定义switch语句中使用的符号常量（有关示例见第6章）。如果打算只使用常量，而不创建枚举类型的变量，则可以省略枚举类型的名称，如下面的例子所示：

enum {red, orange, yellow, green, blue, violet, indigo, ultraviolet};