枚举

C++的enum工具提供了一种创建符号常量的方式，这种方式可以代替const。它还允许定义新类型，但必须按严格的限制进行。enum的语法如下：

enum color { red, yellow, green, blue };

这条语句完成两项工作。

• 让color成为新类型的名称；color被称为枚举（enumeration）。
• 将red、yellow等作为符号常量，他们对应整数值0~3。这些常量叫作枚举量（enumerator）。

在默认情况下，将整数值赋给枚举量，第一个枚举量的值为0，第二个为1，依次类推。可以显式地指定整数值来覆盖默认值，后面将介绍如何做。

可以用枚举名来声明这种类型的变量：

color band; // band a variable of type color

枚举变量具有一些特殊的属性，我们一起来看看。

在不进行强制类型转换的情况下，只能将定义枚举类型时使用的枚举量赋给这种枚举的变量，如下所示：

band = red；//valid,blue is an enumerator
band = 20; //invalid,20 not an enumerator

因此，color变量受到限制，只有4个可能的值。如果试图讲一个非法值赋给它，有些编译器将出现编译错误，有些编译器会发出警告。为获得最大限制的可移植性，应将非color值赋给color变量视为错误。

对于枚举只定义了赋值运算符。具体地说，没有为枚举定义算数运算：

band = red；            //valid
++band;                //not valid
band = red + yellow;   //not valid,but a little tricky
...

然而有些实现并没有这种限制，这有可能导致违反类型限制。例如，如果band的值为blue(3),则++band（如果有效的话）将把band的值增加到4，而对于color类型来说，4是无效的。因此，为获得最大限度的可移植性，因采纳较严格的限制。

枚举是整型，可被提升为int类型，但int类型不能自动转换为枚举类型：

int colour = blue； //valid,color type promoted to int
band = 1;          //invalid,int not converted to color
colour = 1 + red;    //valid,int converted to int

在这个例子中，虽然1对应的枚举量是yellow，但将1赋给band将导致类型错误。不过将yellow赋给band是可以的，因为他们都是color类型。同样，有些实现方法没有这种限制。表达式 1 + red中的加法并非为枚举量定义，但red被转换为int类型，因此结果的类型也是int。由于在这种情况下，枚举将被转换为int，因此可以在算数表达式中同时使用枚举和常规整数，尽管并没有为枚举本身定义算术运算。

前面的示例：

band = red + yellow;   //not valid,but a little tricky

非法的原因有些复杂。确实没有为枚举定义运算符+，但用于算术表达式时，枚举将被转换为整数。因此 red + yellow将被转换为0+1。这是一个合法的表达式，但其类型为int，不能赋给color类型的变量band。

如果int值是有效的，则可以通过强制类型转换，将它赋给枚举变量：

band = color(2); //typecast 2 to type color

如果试图将一个不适当的值进行强制类型转换，将出现什么情况？结果是不确定的，这意味着这样做不会出错，但不能依赖得到的结果：

band = color(2020); //undefined 

请参阅文章后面的枚举的取值范围小节，以了解哪些值合适。
正如您看到的，枚举的规则相当严格。实际上枚举更常用来定义相关的符号常量，而不是新类型。如果只打算使用常量，而不创建枚举类型的变量，则可以省略枚举类型的名称。如下面的例子所示：

enum { red, yellow, green, blue };

设置枚举量的值

可以使用赋值运算符来显式地设置枚举量的值：

enum bits { one = 1; two = 2;four = 4; eight = 8 };

指定的值必须是整数，也可以显式地定义其中一些枚举量的值：

enum bigstep { first; second = 100; third };

这里first在默认情况下为0。后面没有被初始化的枚举量的值将比前面的枚举量大1。因此，third的值为101。

最后，可以创建多个值相同的枚举量：

enum {zero; null = 0; one; first = 1};

其中，zero和null的值为0，one和first都为1。在C++早期的版本中只能将int值（或者提升为int的值）赋给枚举量，但这种限制取消了，因此可以使用long甚至long long类型的值。

枚举的取值范围

最初，对于枚举来说，只有声明中指出的那些值是有效的。然而，C++通过强制类型转换，增加了可赋给枚举变量的合法值。每个枚举都有取值范围（range），通过强制类型转换，可以将取值范围中的任何整数赋给枚举变量，即使这个值不是枚举值。例如，假设bits和myflag的定义如下：

enum bits { one = 1; two = 2;four = 4; eight = 8 };
bits myflag;

则下面的代码将是合法的：

myflag = bits(6); //valid,because 6 is in bits range

其中6不是枚举值，但它位于枚举定义的取值范围内。
取值范围的定义如下。首先，要找出上限，需要知道枚举量的最大值。找到大于这个最大值的最小2的次幂，将他减1，得到的便是取值范围的上限。例如，前面定义的bigstep的最大枚举值是101。在2的幂中，比这个数大的最小值是128，因此，取值范围的上限是127。要计算下限，要知道枚举量的最小值。如果他不小于0，则取值范围的下限为0；否则，采用与寻找上限类似的方式，但加上负号。例如，如果最小的枚举量为-6，而比他小的、最大的2的幂是-8（加上负号），因此下限为-7。