【C/C++】C和C++11之enum枚舉的使用細節

做者：李春港
出處：http://www.javashuo.com/article/p-dcofdyqk-nx.html

目錄

• 1、前言
• 2、C中的枚舉(enum)
• 2.1 C中枚舉的大小
  • 2.2 C中枚舉的取值範圍
• 3、C++11中的枚舉(enum)
  • 3.1 c++11中新增枚舉大小的控制
  • 3.2 c++11新增有做用域的枚舉類型

1、前言

因爲C++項目中用了相對比較多的枚舉(enum)，正常狀況下，枚舉變量都是佔用一個整形類型的大小，可是項目中枚舉(enum)只須要使用到一個字節的大小，由於是在嵌入式設備上執行的代碼，資源比較少，那麼若是枚舉都是按照int型大小來使用的話，這無疑是一種資源浪費。

因此就想有沒有一種辦法能夠控制枚舉(enum)佔用內存的辦法。所幸，經過查找資料，發現C++11的新特性恰好加入了控制枚舉大小的機制。那麼接下來咱們就來看看，枚舉(enum)在C++11標準有哪些變化？以及C和C++11中的枚舉(enum)有什麼區別？

2、C中的枚舉(enum)

2.1 C中枚舉的大小

前面有說到，默認狀況下，枚舉enum的大小是一個整形類型的大小，可是整形類型有不少：int、long int、short int等，因此enum的大小仍是不能肯定的。在C中enum的大小是不能夠經過程序員顯式控制的，這個大小是編譯器根據咱們給枚舉(enum)賦值的大小來選擇合適的整數類型的。

下面舉個例子：

/*****************************************************************************
** Copyright © 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: enum.c
** Description: 測試enum的特性
** Author: lcg
** Version: 1.0
** Date: 2020.12.08
*****************************************************************************/

#include <stdio.h>

enum color1
{
    RED = 0,
    GREEN,
    BLUE
};

enum color2
{
    GRAY = 0x1122334455,
    YELLOW,
    PURPLE
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("enum color1: %d\n", sizeof(enum color1));
    printf("enum color2: %d\n", sizeof(enum color2));
    return 0;
}

輸出結果：

enum color1: 4
enum color2: 8

咱們發現這兩個枚舉變量所佔用的大小是不同的，enum color2已經超過了4個字節，因此編譯器會根據實際值的大小來調整枚舉變量的大小。

這就存在了一個弊端，當咱們定義的一個結構體裏面有枚舉變量的時候，當枚舉變量值變化的時候，那麼結構體的大小就有可能會跟着變化。在沒有給枚舉賦值的時候爲結構體申請了堆空間，後面若是給枚舉賦了一個超過4個字節的值，那麼這個時候結構體的實際大小就已經變化了，這樣咱們後面程序對該結構體進行操做時就會存在隱患。

2.2 C中枚舉的取值範圍

咱們繼續使用上面的例程來講明取值範圍：

/*****************************************************************************
** Copyright © 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: enum.c
** Description: 測試enum的特性
** Author: lcg
** Version: 1.1
** Date: 2020.12.08
*****************************************************************************/

#include <stdio.h>

enum color1
{
    RED = 0,
    GREEN,
    BLUE
};

enum color2
{
    GRAY = 1,
    YELLOW,
    PURPLE
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    enum color1 myClolor1;
    
    myClolor1 = RED;
    printf("myClolor1: %d\n", myClolor1);
    
    myClolor1 = GRAY;
    printf("myClolor1: %d\n", myClolor1);
    
    myClolor1 = 10;
    printf("myClolor1: %d\n", myClolor1);
    
    return 0;
}

輸出結果：

myClolor1: 0
myClolor1: 1
myClolor1: 10

能夠看到，在C下enum定義的變量能夠賦規定範圍外的值的，可是在C++11下這是不容許的。在C++11中編譯會不經過，是C++11對C中enum的優化。

3、C++11中的枚舉(enum)

3.1 c++11中新增枚舉大小的控制

在C++11中程序員就能夠對枚舉(enum)進行顯式控制其佔用內存的大小了，以下示例：

/*****************************************************************************
** Copyright © 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: enum.cpp
** Description: 測試enum的特性
** Author: lcg
** Version: 1.2
** Date: 2020.12.08
*****************************************************************************/

#include <stdio.h>

enum color1 : char {
    RED = 0,
    GREEN,
    BLUE
};

enum color2 : int {
    GRAY = 1,
    YELLOW,
    PURPLE
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("enum color1: %d\n", sizeof(enum color1));
    printf("enum color2: %d\n", sizeof(enum color2));
    
    return 0;
}

輸出結果：

enum color1: 1
enum color2: 4

C++11這樣的特性就能夠很好地解決我在前言所說的那些狀況啦，能夠節省資源。

3.2 c++11新增有做用域的枚舉類型

如上面2.2小節的程序若是在C++11的標準中編譯就會出現如下的報錯：

1.cpp:33:15: error: cannot convert ‘color2’ to ‘color1’ in assignment
     myClolor1 = GRAY;
               ^
1.cpp:36:15: error: invalid conversion from ‘int’ to ‘color1’ [-fpermissive]
     myClolor1 = 10;

在C++11標準中，enum定義的變量是不能夠賦規定範圍外的值的。這樣爲後期的調試帶來了不少的便利之處。