類型安全枚舉位標誌

我正在尋找使用一組位標誌爲我當前的問題。這些標誌（很好地）被定義爲enum的一部分，但是我明白，當您從枚舉中得到兩個值時，OR操作的返回類型的類型爲int。類型安全枚舉位標誌

什麼目前我正在尋找的是一個解決方案，這將使該位掩碼的用戶保持類型安全，因此我已經創造了operator |

enum ENUM 
{ 
    ONE  = 0x01, 
    TWO  = 0x02, 
    THREE = 0x04, 
    FOUR = 0x08, 
    FIVE = 0x10, 
    SIX  = 0x20 
}; 

ENUM operator | (ENUM lhs, ENUM rhs) 
{ 
    // Cast to int first otherwise we'll just end up recursing 
    return static_cast<ENUM>(static_cast<int>(lhs) | static_cast<int>(rhs)); 
} 

void enumTest(ENUM v) 
{ 
} 

int main(int argc, char **argv) 
{ 
    // Valid calls to enumTest 
    enumTest(ONE | TWO | FIVE); 
    enumTest(TWO | THREE | FOUR | FIVE); 
    enumTest(ONE | TWO | THREE | FOUR | FIVE | SIX); 

    return 0; 
}

以下過載這是否超載真正提供類型安全？包含未在枚舉中定義的值的int是否會導致未定義的行爲？是否有任何警告要注意？

來源

2013-10-09 ctor

'運營商|（五，六）== 0x30'。什麼ENUM常量的值爲0x30？ – Adam

我不會對結果值做任何形式的比較，我只是在檢查標誌。 – ctor

然後OR的結果應該保持爲int。 – Adam

這是否超載真正提供類型安全？

在這種情況下，是的。枚舉值的有效範圍至少達到（但不一定包括）最大的指定枚舉數之後的二的最大次冪，以便允許它用於像這樣的位掩碼。因此，對兩個值的任何按位操作都會給出可由此類型表示的值。

是否投射包含未在enum中定義的值的int會導致未定義的行爲？

不，只要這些值可由枚舉表示，它們就在這裏。

是否有任何需要注意的注意事項？

如果您正在進行算術等操作，可能會超出範圍，那麼您會得到一個實現定義的結果，但不是未定義的結果。

來源

2013-10-09 09:56:12

「只要值可以通過枚舉來表示」，你的意思是這些值必須可以由枚舉的基礎類型來表示？ – Carlton

常量的值在OR下沒有關閉。換句話說，它是可能兩個ENUM常量的OR的結果將導致這不是一個枚舉常量的值：

0x30 == FIVE | SIX;

標準說，這是確定的，一個enumaration可以有一個值不等於它的任何啓動器（常量）。據推測，這是允許這種類型的用法。

在我看來這不是類型安全的，因爲如果你看的enumTest實施你必須意識到參數類型爲ENUM，但它可能有一個值，這不是一個ENUM枚舉。

我認爲，如果這些只是位標誌，那麼做編譯器希望你：使用int標誌的組合。

來源

2013-10-09 09:33:03 Adam

只要結果是一個有效的枚舉值，演員就可以很好地定義 - 就像它在這裏一樣。有效值不僅僅是指定的枚舉數，而是（至少）所有的一切都達到了下一個最大的兩個數 - 它就是這樣指定的，以便準確地使用這種用法。 –

@MikeSeymour你有參考嗎？我發現的一切都是非法的。 – Adam

C++ 11 7.2。第7段是最相關的，因爲它定義了值的範圍。 –

用一個簡單的enum如你：

enum ENUM 
{ 
    ONE  = 0x01, 
    TWO  = 0x02, 
    ... 
};

是實現定義什麼是基本類型（很可能int），但只要你會使用|（按位或）創建掩碼時，結果永遠不會需要比此枚舉的最大值更寬的類型。

^[1]「的基本類型枚舉的是，可以表示所有在枚舉所定義的枚舉值的整數類型，它是實現定義其積分類型用於作爲除非基本類型不得大於int，除非枚舉器的值不適合int或unsigned int。「

來源

2013-10-09 09:33:23 LihO

如果你仔細想想類型安全，最好是使用std::bitset

enum BITS { A, B, C, D }; 
std::bitset<4> bset, bset1; 
bset.set(A); bset.set(C); 
bset1[B] = 1; 
assert(bset[A] == bset[C]); 
assert(bset[A] != bset[B]); 
assert(bset1 != bset);

來源

2013-10-09 09:34:34 SergV

這是我的方法的位標誌：

template<typename E> 
class Options { 
     unsigned long values; 
     constexpr Options(unsigned long v, int) : values{v} {} 
    public: 
     constexpr Options() : values(0) {} 
     constexpr Options(unsigned n) : values{1UL << n} {} 
     constexpr bool operator==(Options const& other) const { 
     return (values & other.values) == other.values; 
     } 
     constexpr bool operator!=(Options const& other) const { 
     return !operator==(other); 
     } 
     constexpr Options operator+(Options const& other) const { 
     return {values | other.values, 0}; 
     } 
     Options& operator+=(Options const& other) { 
     values |= other.values; 
     return *this; 
     } 
     Options& operator-=(Options const& other) { 
     values &= ~other.values; 
     return *this; 
     } 
}; 

#define DECLARE_OPTIONS(name) class name##__Tag; using name = Options 
#define DEFINE_OPTION(name, option, index) constexpr name option(index)

您可以使用它像這樣：

DECLARE_OPTIONS(ENUM); 
DEFINE_OPTIONS(ENUM, ONE, 0); 
DEFINE_OPTIONS(ENUM, TWO, 1); 
DEFINE_OPTIONS(ENUM, THREE, 2); 
DEFINE_OPTIONS(ENUM, FOUR, 3);

然後ONE + TWO仍然ENUM類型。您可以重新使用該類來定義多個不同的不兼容類型的位標記集。

我個人不喜歡用|和&來設置和測試比特。這是設置和測試需要完成的邏輯操作，但除非您考慮按位操作，否則它們不會表達操作的含義。如果你讀出ONE | TWO，你可能會認爲你想要一個或兩個，而不一定是兩個。這就是爲什麼我更喜歡使用+來添加標誌和==來測試是否設置標誌。

看到這裏我的建議的執行情況的詳細信息：http://www.crisluengo.net/index.php/archives/851

來源

2017-01-06 23:56:13

類型安全枚舉位標誌

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