是否可以确定枚举是否为强类型?

Is it possible to determine if an enumeration was strongly typed?

本文关键字：是否 强类型 枚举      更新时间：2023-10-16

C++11 为我们如何处理枚举引入了两个不同的补充：一个是使它们作用域的选项，另一个是使它们类型化的选项。所以现在我们有四种不同的枚举亚型：

enum Old {};
enum Typed : int8_t {};
enum class Scoped {};
enum class TypedScoped : int8_t {};

此问题询问如何确定枚举是否限定范围。我想知道如何确定枚举是否类型化。

其他信息

我使用 Qt 框架，它提供了以可移植的跨平台方式序列化/反序列化数据的QDataStream类。 显然，为了使生成的数据流可移植，您必须以固定长度的形式存储所有整数。这也包括枚举。 过去，我制作了几个辅助宏来定义枚举的序列化/反序列化，方法是将它们转换为具有固定(用户指定(长度的整数：

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) 
QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v);
#define SC_DECLARE_DATASTREAM_READ_OPERATOR(_TYPE) 
QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v);
#define SC_DECLARE_DATASTREAM_OPERATORS(_TYPE) 
SC_DECLARE_DATASTREAM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) 
SC_DECLARE_DATASTREAM_READ_OPERATOR(_TYPE)
#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE, _LEN) 
QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v) 
{ 
qint ## _LEN t = v; 
static_assert(sizeof(t) >= sizeof(v), "Increase length"); 
stream << t; 
return stream; 
}
#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE, _LEN) 
QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v) 
{ 
qint ## _LEN t {0}; 
static_assert(sizeof(t) >= sizeof(v), "Increase length"); 
stream >> t; 
if(stream.status() == QDataStream::Ok) 
v = static_cast<_TYPE>(t); 
return stream; 
}
#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_OPERATORS(_TYPE, _LEN) 
SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE, _LEN) 
SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE, _LEN)

现在 C++11 允许指定底层枚举类型，我可以简化上面提到的宏：

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_TYPED_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) 
QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v) 
{ 
const std::underlying_type<_TYPE>::type t {static_cast<std::underlying_type<_TYPE>::type>(v)}; 
stream << t; 
return stream; 
}
#define SC_DEFINE_DATASTREAM_TYPED_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE) 
QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v) 
{ 
std::underlying_type<_TYPE>::type t {0}; 
stream >> t; 
if(stream.status() == QDataStream::Ok) 
v = static_cast<_TYPE>(t); 
return stream; 
}

但是，如果用户不小心将新的(*_TYPED_*(宏用于未指定其底层类型的枚举，这将破坏可移植性的保证，因为在不同的平台上编译相同的代码可能会产生不同的底层类型，因此序列化/反序列化代码中的整数长度也不同。 我需要的是向代码添加一个static_assert，如果枚举在其声明点没有强类型，这将破坏编译过程。

std::underlying_type

可用于将编译限制为一组fixed width integer types(例如，使用std::is_same(：

#include <type_traits>
#include <cstdint>
template <typename T>
constexpr bool is_fixed =
std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
std::is_same<T, std::int16_t>::value
// etc..
;
enum class E1 : std::int8_t {};
static_assert( is_fixed<std::underlying_type_t<E1>>, "fixed");
enum class E2 {};
static_assert(!is_fixed<std::underlying_type_t<E2>>, "not fixed");

变量模板确实是从 C++14 开始的，但在 C++11 中，可以使用constexpr函数或struct/class来实现相同的效果：

template <typename T>
constexpr bool is_fixed_f() {
return  std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
std::is_same<T, std::int16_t>::value
// etc..
;
}
template <typename T>
struct is_fixed_s {
static constexpr bool value =
std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
std::is_same<T, std::int16_t>::value
// etc..
;
};

在回答标题问题时：不，不可能知道枚举是否具有显式底层类型。

即使有，它也不能解决你的实际问题，这更像是"如何知道枚举类型是否具有固定大小？

想象一下这个简单的案例：

enum class Foo : long {};

在某些系统上，这将是 32 位，而在另一些系统上，这将是 64 位。 因此，即使某些机制让您发现它具有显式类型，它也无济于事，因为大小不可移植。

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