3.7  枚举类型

除了之前我们介绍的数值数据和文字数据之外，在现实世界中，常常还会遇到这样一类数据：一道单选题的答案只能是A、B、C、D四个选项中的某一个；红绿灯的颜色只能是红色，绿色和黄色中的某一种；一个人的性别只能是男性或者女性。这种数据都只有有限的几种可能值，其值也只能是这个范围内的某一个。为了抽象和表达这种特殊数据，C++提供了枚举机制。

使用C++的枚举机制，我们可以通过列举某种数据的所有可能值来定义一种新的数据类型，这种数据类型通常被称为枚举类型。反过来，当使用枚举类型来定义变量时，这个变量的取值也就限定在了枚举类型所列举出的可能取值范围内。定义一个枚举类型的语法格式如下：

enum 枚举类型名{    // 可能的枚举值列表}; // 注意，这里必须以分号表示结束

其中，enum是定义枚举类型的关键字；枚举类型名是所要创建的新数据类型的名字，完成枚举类型的定义后，我们可以用它作为数据类型来定义变量；而在枚举类型的定义中，可以逐个列出这个枚举类型的所有可能值。例如，可以将描述交通灯颜色的数据抽象成一个枚举类型：

// 交通灯颜色enum TrafficLight{    RED,     // 红    GERRN,  // 绿    YELLOW  // 黄};

有了这样的TrafficLight枚举类型的定义，我们就可以用它做为数据类型来定义一个变量，用以表示交通灯的颜色：

// 定义一个变量light表示交通灯的颜色// 将枚举值RED赋值给它，表示当前交通灯是红色TrafficLight light = RED;

因为枚举类型所表达数据的特殊性，使我们在应用枚举类型时需要注意以下几点。

1. 枚举类型中的枚举值有对应的默认整数值

在本质上，枚举类型数据是一个整型数值，每个枚举类型的可选值其实是一个整数值。在默认情况下，第一个枚举值对应的是整数值0，第二个是1，以此类推。例如，上面TrafficLight枚举类型中的RED可选值其实就是整数值0，而GREEN就是1，YELLOW自然就是2了。如果认为枚举值的默认对应整数值不合适。比如，在某些情况下，我们希望某个枚举值拥有特殊的整数值以表示特殊含义，这时也可以在定义的时候另行指定各个枚举值对应的整数值。例如：

// 另行指定各个枚举值对应的整数值enum TrafficLight{    RED = 1, // 指定对应的整数值，不再是从0开始    GERRN,  // 2    YELLOW = 0   // 指定对应的整数值为0，表示特殊含义};

经过人为地指定枚举值对应的数值后，RED对应的整数值就变为了1，其后的GREEN增加一个自然也就随之而变为2，而对于最后的YELLOW，因为其特殊意义，我们又人为地将其指定为0。

2. 枚举类型变量的赋值

如果变量是枚举类型，那就只能使用这种枚举类型的某个枚举值对其进行赋值。例如：

// 红灯TrafficLight light = RED;// 变为绿灯light = GREEN;// 如果是用枚举值之外的数据对其进行赋值，会导致编译错误// 即使这个值是某个枚举值对应的整数值light = 1;

换句话说，如果想把某个变量的取值限定在某几个可选值范围之内，则可以把这个变量定义为枚举类型变量。

3. 枚举值是常量，定义后不可改变其对应整数值

在定义枚举类型时，就已经完成了枚举值的定义，其对应的数值不是默认数值就是给定的特殊数值。定义完成后，各个枚举值的数值就成为了常量，要按照常量来处理，不能对其进行赋值。也就是说，不能在完成定义后再改变其中某个枚举值对应的整数值。例如，下面的语句是非法的：

RED = 4;  // 尝试改变枚举值，导致编译错误

枚举类型中的枚举值实质是一些整型常量。在上面的例子中，完全可以使用3个整型常量来表示交通灯的三种颜色。但是，枚举类型允许我们用描述性的名称来表示某个有限范围内的整数值，而不是直接使用含义模糊的整数值，这有助于确保给变量指定合法的期望值，同时这也使得我们的代码意义明确，更具可读性，也更易于维护。所以，如果要表达的数据“只有有限的几种可能值”时，我们应该优先选择使用枚举类型。

enum class 枚举类名：数据类型{    // 可能的枚举值列表};

枚举类的定义以“enum class”开始，后面跟上枚举类名，其后还可以用冒号“:”指定枚举类的底层数据类型。枚举类的底层数据类型必须是有符号或无符号的整型数，如果不指定，其默认的数据类型是int类型。例如：

// 定义一个枚举类TrafficLight，// 并指定其底层数据类型为char类型enum class TrafficLight : char{    RED = 1, // 红    GERRN,  // 绿    YELLOW  // 黄};

虽然枚举类的定义同传统的枚举类型的定义十分相似，但是因为两者内在机制的不同，他们已经是完全不同的两个概念。枚举类具有作用域，其枚举值只在其作用域内可见，这就很好地解决了枚举值可能引起的名字污染问题。例如：

// 枚举值RED属于TrafficLight作用域// 所以我们必须在其前面加上TrafficLight才能访问TrafficLight light = TrafficLight::RED;// 定义一个名为RED的变量，虽然与枚举值RED同名，// 但是两者不会产生冲突，也就是枚举值RED的定义// 没有引起名字污染bool RED = true;

除了解决名字污染问题之外，因为可以指定枚举的底层数据类型，这使得前向声明成为可能，同时，根据枚举值的多少，选择合适的底层数据类型，也可以在一定程度上避免资源的浪费。例如：

// 使用前的前向声明，只是声明了枚举类的名字，// 没有定义具体的枚举值enum class TrafficLight : char;// 使用前向声明的枚举类void foo(TrafficLight* light){    // ...}// …// 补充完成枚举类的定义enum class TrafficLight : char{    RED = 1, // 红    // …};

在这段代码中，我们完成枚举类TrafficLight枚举类的前向声明后，就可以直接使用了。而在最后，我们只需要补充上它的具体定义即可。另外，我们在这里指定了枚举值的底层数据类型为char，这要比默认的int更加节省资源。

从上面的例子我们可以看到，枚举类的使用，很好地解决了传统的枚举类型在使用中所遇到的各种问题，所以，在以后的编程实践中，我们应该优先选择使用枚举类。

你好，C++（13）这道单选题的答案是A、B、C还是D？3.7 枚举类型