C和C++11之enum枚举的具体使用方法

一、前言

由于C++项目中用了相对比较多的枚举(enum)，正常情况下，枚举变量都是占用一个整形类型的大小，但是项目中枚举(enum)只需要使用到一个字节的大小，因为是在嵌入式设备上执行的代码，资源比较少，那么如果枚举都是按照int型大小来使用的话，这无疑是一种资源浪费。

所以就想有没有一种办法可以控制枚举(enum)占用内存的办法。所幸，通过查找资料，发现C++11的新特性刚好加入了控制枚举大小的机制。那么接下来我们就来看看，枚举(enum)在C++11标准有哪些变化？以及C和C++11中的枚举(enum)有什么区别？

二、C中的枚举(enum)

2.1 C中枚举的大小

前面有说到，默认情况下，枚举enum的大小是一个整形类型的大小，但是整形类型有很多：int、long int、short int等，所以enum的大小还是不能确定的。在C中enum的大小是不可以通过程序员显式控制的，这个大小是编译器根据我们给枚举(enum)赋值的大小来选择合适的整数类型的。

下面举个例子：

/*****************************************************************************
** Copyright © 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: enum.c
** Description: 测试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;
}

输出结果：

enum color1: 4
enum color2: 8

我们发现这两个枚举变量所占用的大小是不一样的，enum color2已经超过了4个字节，所以编译器会根据实际值的大小来调整枚举变量的大小。

这就存在了一个弊端，当我们定义的一个结构体里面有枚举变量的时候，当枚举变量值变化的时候，那么结构体的大小就有可能会跟着变化。在没有给枚举赋值的时候为结构体申请了堆空间，后面如果给枚举赋了一个超过4个字节的值，那么这个时候结构体的实际大小就已经变化了，这样我们后面程序对该结构体进行操作时就会存在隐患。

2.2 C中枚举的取值范围

我们继续使用上面的例程来说明取值范围：

/*****************************************************************************
** Copyright © 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: enum.c
** Description: 测试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;
}

输出结果：

myClolor1: 0
myClolor1: 1
myClolor1: 10

可以看到，在C下enum定义的变量可以赋规定范围外的值的，但是在C++11下这是不允许的。在C++11中编译会不通过，是C++11对C中enum的优化。

三、C++11中的枚举(enum)

3.1 c++11中新增枚举大小的控制

在C++11中程序员就可以对枚举(enum)进行显式控制其占用内存的大小了，如下示例：

/*****************************************************************************
** Copyright © 2020 lcg. All rights reserved.
** File name: enum.cpp
** Description: 测试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;
}

输出结果：

enum color1: 1
enum color2: 4

C++11这样的特性就可以很好地解决我在前言所说的那些情况啦，可以节省资源。

3.2 c++11新增有作用域的枚举类型

如上面2.2小节的程序如果在C++11的标准中编译就会出现以下的报错：

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标准中，enum定义的变量是不可以赋规定范围外的值的。这样为后期的调试带来了很多的便利之处。

到此这篇关于C和C++11之enum枚举的具体使用方法的文章就介绍到这了,更多相关C++11 enum枚举内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！