枚举C ++中的枚举

时间:2009-09-07 19:35:06

标签: c++ enums metaprogramming enumeration

在C ++中,是否可以枚举枚举(运行时或编译时(首选))并为每次迭代调用函数/生成代码?

示例用例:

enum abc
{    
    start
    a,
    b,
    c,
    end
}    
for each (__enum__member__ in abc)
{    
    function_call(__enum__member__);    
}

似是而非的重复:

9 个答案:

答案 0 :(得分:55)

要添加到 @StackedCrooked 答案,您可以重载operator++operator--operator*并具有类似迭代器的功能。

enum Color {
    Color_Begin,
    Color_Red = Color_Begin,
    Color_Orange,
    Color_Yellow,
    Color_Green,
    Color_Blue,
    Color_Indigo,
    Color_Violet,
    Color_End
};

namespace std {
template<>
struct iterator_traits<Color>  {
  typedef Color  value_type;
  typedef int    difference_type;
  typedef Color *pointer;
  typedef Color &reference;
  typedef std::bidirectional_iterator_tag
    iterator_category;
};
}

Color &operator++(Color &c) {
  assert(c != Color_End);
  c = static_cast<Color>(c + 1);
  return c;
}

Color operator++(Color &c, int) {
  assert(c != Color_End); 
  ++c;
  return static_cast<Color>(c - 1);
}

Color &operator--(Color &c) {
  assert(c != Color_Begin);
  return c = static_cast<Color>(c - 1);
}

Color operator--(Color &c, int) {
  assert(c != Color_Begin); 
  --c;
  return static_cast<Color>(c + 1);
}

Color operator*(Color c) {
  assert(c != Color_End);
  return c;
}

让我们测试一些<algorithm>模板

void print(Color c) {
  std::cout << c << std::endl;
}

int main() {
  std::for_each(Color_Begin, Color_End, &print);
}

现在,Color是一个常量双向迭代器。这是我在上面手动执行时编码的可重用类。我注意到它可以用于更多的枚举,所以重复相同的代码是非常乏味的

// Code for testing enum_iterator
// --------------------------------

namespace color_test {
enum Color {
  Color_Begin,
  Color_Red = Color_Begin,
  Color_Orange,
  Color_Yellow,
  Color_Green,
  Color_Blue,
  Color_Indigo,
  Color_Violet,
  Color_End
};

Color begin(enum_identity<Color>) {
  return Color_Begin;
}

Color end(enum_identity<Color>) {
  return Color_End;
}
}

void print(color_test::Color c) {
  std::cout << c << std::endl;
}

int main() {
  enum_iterator<color_test::Color> b = color_test::Color_Begin, e;
  while(b != e)
    print(*b++);
}

实施如下。

template<typename T>
struct enum_identity { 
  typedef T type; 
};

namespace details {
void begin();
void end();
}

template<typename Enum>
struct enum_iterator 
  : std::iterator<std::bidirectional_iterator_tag, 
                  Enum> {
  enum_iterator():c(end()) { }

  enum_iterator(Enum c):c(c) { 
    assert(c >= begin() && c <= end());
  }

  enum_iterator &operator=(Enum c) {
    assert(c >= begin() && c <= end());
    this->c = c; 
    return *this;
  }

  static Enum begin() {
    using details::begin; // re-enable ADL
    return begin(enum_identity<Enum>());
  }

  static Enum end() {
    using details::end; // re-enable ADL
    return end(enum_identity<Enum>());
  }

  enum_iterator &operator++() {
    assert(c != end() && "incrementing past end?");
    c = static_cast<Enum>(c + 1);
    return *this;
  }

  enum_iterator operator++(int) {
    assert(c != end() && "incrementing past end?");
    enum_iterator cpy(*this);
    ++*this;
    return cpy;
  }

  enum_iterator &operator--() {
    assert(c != begin() && "decrementing beyond begin?");
    c = static_cast<Enum>(c - 1);
    return *this;
  }

  enum_iterator operator--(int) {
    assert(c != begin() && "decrementing beyond begin?");
    enum_iterator cpy(*this);
    --*this;
    return cpy;
  }

  Enum operator*() {
    assert(c != end() && "cannot dereference end iterator");
    return c;
  }

  Enum get_enum() const {
    return c;
  }

private:
  Enum c;
};

template<typename Enum>
bool operator==(enum_iterator<Enum> e1, enum_iterator<Enum> e2) {
  return e1.get_enum() == e2.get_enum();
}

template<typename Enum>
bool operator!=(enum_iterator<Enum> e1, enum_iterator<Enum> e2) {
  return !(e1 == e2);
}

答案 1 :(得分:42)

C ++目前不提供枚举器迭代。尽管如此,有时需要这样做。常见的解决方法是添加标记开头和结尾的值。例如:

enum Color
{
    Color_Begin,
    Color_Red = Color_Begin,
    Color_Orange,
    Color_Yellow,
    Color_Green,
    Color_Blue,
    Color_Indigo,
    Color_Violet,
    Color_End
};

void foo(Color c)
{
}


void iterateColors()
{
    for (size_t colorIdx = Color_Begin; colorIdx != Color_End; ++colorIdx)
    {
        foo(static_cast<Color>(colorIdx));
    }
}

答案 2 :(得分:4)

没有一点体力劳动也不可能。如果你愿意深入研究这个领域,很多工作都可以通过宏来完成。

答案 3 :(得分:2)

扩展康拉德所说的,在“为每次迭代生成代码”的情况下,一种可能的习惯是使用包含的文件来表示枚举:

mystuff.h:

#ifndef LAST_ENUM_ELEMENT
#define LAST_ENUM_ELEMENT(ARG) ENUM_ELEMENT(ARG)
#endif

ENUM_ELEMENT(foo)
ENUM_ELEMENT(bar)
LAST_ENUM_ELEMENT(baz)

// not essential, but most likely every "caller" should do it anyway...
#undef LAST_ENUM_ELEMENT
#undef ENUM_ELEMENT

enum.h:

// include guard goes here (but mystuff.h doesn't have one)

enum element {
    #define ENUM_ELEMENT(ARG) ARG,
    #define LAST_ENUM_ELEMENT(ARG) ARG
    #include "mystuff.h"
}

main.cpp中:

#include "enum.h"
#define ENUM_ELEMENT(ARG) void do_##ARG();
#include "mystuff.h"

element value = getValue();
switch(value) {
    #define ENUM_ELEMENT(ARG) case ARG: do_##ARG(); break;
    #include "mystuff.h"
    default: std::terminate();
}

因此,要添加新元素“qux”,请将其添加到mystuff.h并编写do_qux函数。您无需触摸调度代码。

当然,如果你的枚举中的值需要是特定的非连续整数,那么你最终会分别维护枚举定义和ENUM_ELEMENT(foo) ...列表,这很麻烦。

答案 4 :(得分:1)

没有

但是,您可以定义自己的类,通过迭代实现类似枚举的功能。您可能会记得1.5天前的一个技巧,称为“类型安全枚举设计模式”。你可以做C ++等价物。

答案 5 :(得分:1)

这对我来说似乎很苛刻,但可能适合你的目的:

enum Blah {
  FOO,
  BAR,
  NUM_BLAHS
};

// later on
for (int i = 0; i < NUM_BLAHS; ++i) {
  switch (i) {
  case FOO:
    // foo stuff
    break;
  case BAR:
    // bar stuff
    break;
  default:
    // you're missing a case statement
  }
}

如果您需要特殊的起始值,可以将其设为常量并将其设置在枚举中。我没有检查这是否编译,但它应该接近存在:-)。希望这会有所帮助。

我认为这种方法可能是您用例的良好平衡。如果您不需要为一堆不同的枚举类型执行此操作,并且您不想处理预处理器的东西,请使用它。只要确保你发表评论,并且可能会添加一个TODO,以便以后更改它: - )。

答案 6 :(得分:1)

我通常这样做:

enum abc
{    
    abc_begin,
    a = abc_begin,
    b,
    c,
    abc_end
};

void foo()
{
    for( auto&& r : range(abc_begin,abc_end) )
    {
        cout << r;
    }
}


range完全通用,定义如下:

template <typename T>
class Range
{
public:
    Range( const T& beg, const T& end ) : b(beg), e(end) {}
    struct iterator
    {
        T val;
        T operator*() { return val; }
        iterator& operator++() { val = (T)( 1+val ); return *this; }
        bool operator!=(const iterator& i2) { return val != i2.val; }
    };
    iterator begin() const { return{b}; }
    iterator end() const { return{e}; }
private:
    const T& b;
    const T& e;
};

template <typename T>
Range<T> range( const T& beg, const T& end ) { return Range<T>(beg,end); }

答案 7 :(得分:0)

您可以使用TMP静态执行某些建议的运行时技术。

#include <iostream>

enum abc
{
    a,
    b,
    c,
    end
};

void function_call(abc val)
{
    std::cout << val << std::endl;
}

template<abc val>
struct iterator_t
{
    static void run()
    {
        function_call(val);

        iterator_t<static_cast<abc>(val + 1)>::run();
    }
};

template<>
struct iterator_t<end>
{
    static void run()
    {
    }
};

int main()
{
    iterator_t<a>::run();

    return 0;
}

该程序的输出是:

0
1
2

参见Abrahams的第1章,Gurtovoy“C ++模板元编程”,以获得对该技术的良好处理。以这种方式对提议的运行时技术这样做的好处是,当您优化此代码时,它可以内联静态并且大致相当于:

function_call(a);
function_call(b);
function_call(c);

内联function_call以获得编译器的更多帮助。

其他枚举迭代技术的批评同样适用于此。只有当枚举从一端到一端连续递增时,此方法才有效。

答案 8 :(得分:0)

喜欢模板,但是我会记录下这个用于我的未来/其他人的用法,所以我们不会丢失以上任何一个。

为了以已知的有序方式比较事物,枚举很方便。为了对整数值的可读性,它们通常被硬编码到函数中。与预处理程序定义有些类似,但它们不会被文字替换,而是在运行时保存和访问。

如果我们有一个定义html错误代码的枚举,并且我们知道500s中的错误代码是服务器错误,那么读取这样的内容可能会更好:

enum HtmlCodes {CONTINUE_CODE=100,CLIENT_ERROR=400,SERVER_ERROR=500,NON_STANDARD=600};

if(errorCode >= SERVER_ERROR && errorCode < NON_STANDARD)

大于

if(errorCode >= 500 && errorCode < 600)

关键部分是这个,它们类似于数组! 但习惯于 投射 整数值

简短的例子:

enum Suit {Diamonds, Hearts, Clubs, Spades};
//does something with values in the enum past "Hearts" in this case
for(int i=0;i<4;i++){
   //Could also use i or Hearts, because the enum will turns these both back into an int 
   if( (Suit)(i) > 1 )
   {
      //Whatever we'd like to do with (Suit)(i)
   }
}

通常,枚举也会与char *数组或字符串数​​组一起使用,以便您可以使用关联值打印一些消息。通常它们只是在枚举中具有相同值集的数组,如下所示:

char* Suits[4] = {"Diamonds", "Hearts", "Clubs", "Spades"};
//Getting a little redundant
cout << Suits[Clubs] << endl;
//We might want to add this to the above
//cout << Suits[(Suit)(i)] << endl;

当然,创建一个处理枚举迭代的泛型类就更好了,就像上面的答案一样。