第2.16章: `enum class`

什么是 enum class

enum class（有作用域枚举）定义了一组有名字的常量，它们是强类型的，并且带有作用域。枚举值不会泄漏到外围作用域，也不会隐式转换为整数或其他枚举类型。


enum class Color { Red, Green, Blue };

// Declaration and comparison without leaking names
Color c{Color::Red};
bool is_red{c == Color::Red};

指定底层类型

你可以指定底层的存储类型。若省略，则默认为 int。


enum class Status : unsigned char { Ok, Warning, Error };

// Declaration using the underlying storage
Status s{Status::Error};

与底层整数类型之间的转换

enum class 不会隐式转换为整数。请使用显式转换：

::std::to_underlying(value)：返回底层整数值。需要包含 <utility> 头文件。
static_cast<::std::underlying_type_t<T>>(value)：转换为该枚举的底层类型。需要包含 <type_traits> 头文件。


#include <utility>      // ::std::to_underlying
#include <type_traits>  // ::std::underlying_type_t

enum class ErrorCode { None, Minor, Major };

// To integer
auto v1{::std::to_underlying(ErrorCode::Major)};
auto v2{static_cast<::std::underlying_type_t<ErrorCode>>(ErrorCode::Major)};

// Back to enum
ErrorCode e1{static_cast<ErrorCode>(v1)};
ErrorCode e2{static_cast<ErrorCode>(v2)};

bool ok1{e1 == ErrorCode::Major};
bool ok2{e2 == ErrorCode::Major};

这些整数值可用于算术、位运算、存储或互操作。当你需要语义上的清晰时，再转换回枚举类型。

用 using enum 把枚举值引入作用域

通过 using enum，你可以把某个枚举的所有值引入当前作用域，从而无需限定即可使用它们。


enum class Color { Red, Green, Blue };

Color a{Color::Green};

// Bring all Color values into scope
using enum Color;

Color b{Blue};         // No need to write Color::Blue
bool is_green{a == Green};

请注意可读性。using enum 减少了冗长，但同时也隐藏了枚举名。只在它明显提升清晰度的地方使用（例如局部作用域或简短的类 switch 逻辑）。

枚举的算术与位运算

进行算术与位运算时，请把枚举值转换为它们的底层整数类型。显式地定义标志或掩码，然后用整数进行计算。


#include <utility>

enum class Permission : unsigned {
  Read    = 1u,
  Write   = 2u,
  Execute = 4u
};

using enum Permission; // bring Read, Write, Execute into scope

// Build a mask from enum values via underlying integers
unsigned mask{::std::to_underlying(Read) | ::std::to_underlying(Write)};

// Test a flag
bool has_write{(mask & ::std::to_underlying(Write)) != 0u};

// Add a flag
mask |= ::std::to_underlying(Execute);

// Remove a flag
mask &= ~::std::to_underlying(Read);

// Store and restore from an integer
Permission p_exec{static_cast<Permission>(::std::to_underlying(Execute))};
bool is_exec{p_exec == Execute};

避免直接对枚举值做算术运算。始终在底层整数上操作，并在适当的地方转换回枚举。

要点

有作用域且强类型：enum class 防止名字泄漏和隐式转换。
底层类型：当存储大小或 ABI 重要时，请指定它。
显式整数转换：使用 ::std::to_underlying 或 static_cast<::std::underlying_type_t<T>>；需要包含 <utility> 或 <type_traits>。
using enum：把枚举值引入作用域以减少冗长；请谨慎使用。
算术/位运算：在底层整数上操作；为清晰起见再转换回枚举。