自动创建从整数到枚举的值映射

C++11 Automate creation of integer to enum value map

本文关键字：枚举 映射 整数 创建      更新时间：2023-10-16

我需要创建一个int到enum值的映射。(我在一个文件中读取整数，需要在运行时从它们创建一个enum。)我可以手动创建一个地图，如下面的例子所示。然而，这是一个简单的示例，我的枚举中只有几个(即七个)元素。

我的现实问题有几百个我的enum class元素。我不需要打印真实世界enum的名称，但我确实需要获得给定整数的enum值。我已经创建了enum class，并希望自动创建从整数到枚举值的映射。

我正在寻找自动创建的地图，我称之为WeekMap，所以我可以传递它一个整数，并得到enum值。这可能吗?请告诉我是。

// Compile with:
//      clang++ -std=c++11 -stdlib=libc++ enum_test.cpp -o enum_test
// 
#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
enum class Days {
    SUNDAY    = 1,
    MONDAY    = 2,
    TUESDAY   = 3,
    WEDNESDAY = 4,
    THURSDAY  = 5,
    FRIDAY    = 6,
    SATURDAY  = 7
};
std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const Days& day){
    os << static_cast<std::underlying_type<Days>::type>(day);
    return os;
}
std::map<unsigned int, Days> WeekMap{
    {1, Days::SUNDAY},
    {2, Days::MONDAY},
    {3, Days::TUESDAY},
    {4, Days::WEDNESDAY},
    {5, Days::THURSDAY},
    {6, Days::FRIDAY},
    {7, Days::SATURDAY},
};
// Return the day of the week
Days WhatDay(unsigned int D){
    return WeekMap[D];
}
int main() {
    std::cout << "nLearning how to 'cout' enums." << std::endl;
    Days myDay = Days::MONDAY;
    std::cout << "nMonday is day: " << myDay << "n" << std::endl;
    for (int i=1; i<8; i++){
        std::cout << "Day number: " << i << " is " << WhatDay(i) << std::endl;
    }
    return 0;
}

您不需要map。您的WhatDay函数可以这样编写:

Days WhatDay (unsigned int D) {
    return static_cast<Days>(D);
}

这基本上是免费的(在效率方面)。但是出于效率和可靠性的考虑，您可能希望确保enum的底层类型确实是int(或更小或更大的;):

enum class Days : int {
    ...
};
然而，使用这种方法将失去的是错误检查。您将无法检查整数是否为有效的枚举值;特别是当枚举值不连续时。

UPDATE 2(更新1在下面!)要在一定程度上自动创建这种enum，以及大量其他代码，您可以使用以下技术:

你首先写下你感兴趣的数据，用一般格式:

#define EXPAND_VALUES(action)           
    action (1, SUNDAY,    "Sunday")     
    action (2, MONDAY,    "Monday")     
    action (3, TUESDAY,   "Tuesday")    
    action (4, WEDNESDAY, "Wednesday")  
    action (5, THURSDAY,  "Thursday")   
    action (6, FRIDAY,    "Friday")     
    action (7, SATURDAY,  "Saturday")
    // Note the lack of a separator after the entries; this is more flexible.

这是我对每个条目的所有信息，以一般形式(即传递给一个未知的函数-类似的东西称为action)。

现在，要定义枚举，可以简单地说:

#define DEF_ENUM(i,v,s) v = i,
enum class Days : int { EXPAND_VALUES(DEF_ENUM) };
#undef DEF_ENUM

作为进一步的示例，您可以定义您想要的映射，以及将enum值映射到字符串的另一个表，如下所示:

#define DEF_MAP(i,v,s)  {i, Days::v},
std::map<int, Days> WeekMap { EXPAND_VALUES(DEF_MAP) };
#undef DEF_MAP
#define DEF_STR_MAP(i,v,s)  {Days::v, s},
std::map<Days, std::string> WeekStrMap { EXPAND_VALUES(DEF_STR_MAP) };
#undef DEF_STR_MAP

(此示例代码可在Ideone上获得)

注意这项技术为您做了什么。在数据定义中没有任何冗余，您可以从该数据中获得尽可能多的数据结构定义、数组初始化、switch -语句用例、if - else if - else构造等。所有这些都是在编译时(或之前)完成的，没有任何麻烦。

这是一个非常强大的技术，可能(也可能不)对你有用。

UPDATE 1(回答更新后的问题):

不，在c++中不可能在运行时创建enum。你不能在运行时为编译器创建一个新的类型，当没有更多的编译器时(如果这是你真正想要的)

然而，由于c++中的enum s绝对没有提供运行时设施，因此，在运行时，具有相同底层类型的两个enum s之间没有区别。或者实际上，在enum和int之间(如果int是enum的底层类型)

因此，我建议这样做:您定义一个空的 enum，并完全像以前一样编写WhatDay函数。一切都会好起来的!(因为你不需要边界检查)

具体来说，我的建议是:

enum class Days : int { /*really, really empty!*/ };
Days WhatDay (unsigned int D) {
    return static_cast<Days>(D);
}

这是有效的，因为在我看来，你不知道你的枚举值在编译时，编译器不关心一个位的enum的值在运行时。没人知道!

如果你想要错误和范围检查，我建议你使用"间隔树"(在维基百科上阅读它)。当您在运行时从文件中读取enum值时(这是您填充的唯一数据结构)，然后根据它检查传递给WhatDay函数的每个值。

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