P15 C++ 枚举

前言

今天我们要讲的是 C++ 中的枚举。

enum 是 enumeration 的缩写，基本上可以说，它就是一个数值集合。如果你想要给枚举一个更实际的定义，它们是给一个值命名的一种方法。

所以我们不用一堆叫做 A、B、C 的整数。我们可以有一个枚举数。它的值是A、B、C。它们与整数相对应。这能帮助我们将一维数值集合作为类型，而不仅仅是用整型作为类型。

当然你可以给它赋值任何整数，也就是设置哪些值可以赋值。

枚举其实一点都不复杂，就是这些了。它只是一种命名值的方法，当你想要使用整数来表示某些状态或者某些数值时，它非常有用。

01 为什么使用枚举

让我们来看看具体的看例子吧。

#include <iostream>

int A = 0;
int B = 1;
int C = 2;

int main()
{
    int value = A;
    if(4 == value)
    {

    }
    return 0;
}

我有三个值要处理。我们把 A 设为 0，B 设为1，C 设为 2。然后在 main 的某个地方使用 value 变量。先让它等于这三个中的一个，然后通过一些代码来检查当前的 value 值是什么，然后执行某种操作。

很好，然而这样会带来一些问题。

这些 ABC 根本就没有分组，在代码后面的某个地方，你可能会有一个 D，或者你可能想再次声明 A，这就成了一个问题。——本质上最大的问题还是这些变量根本没有分组。

此外，它们只是整数。

这也就意味着我可以在将 value 值的直接赋值为 5，那它下面的代码就没有意义了。

我们希望能够从本质上定义一个类型，它只能是这三个数中的一种，而且能够把它们组合起来。——这里正是我们使用枚举的地方。

02 如何使用枚举

我们对代码做一些修改。

我创建一个枚举 enum。叫作 Example，然后我可以列出我想要的值。例如 A、B 或 C。这里不用 int 作为类型了。

现在我们可以使用枚举的名称作为实际类型。

#include <iostream>

enum number_type
{
    A = 0,B,C
};

int main()
{
    number_type value = A;
    if(-1 == A)
    {

    }
    return 0;
}

这样就可以正确的使用枚举了。我们可以像例子中那样赋值。

如果我尝试赋别的值，会得到一个错误。——因为它必须是上面三个中的一个。

而且你要记住一点。这里面的值只能是整数。

好了，接下来可以做之前想做的操作了。比如我会这样写。

你这个时候会有一个疑问。——我怎么知道 B 的值是多少？

你把鼠标悬停在第五行，查看 ABC 的值。可以清楚的看到 A 的值是 0，B 的值是 1，C 的值是 2。这些值是默认的，它默认第一个是 0，然后它一个接一个的递增。

你也可以直接指定它们的值，你想要设置成多少都可以。

如果你从一个非 0 的数字开始（比如 5），没有指定其余的值，你可以看到后面的 B 的值变为了6，C的值是7。就是这样递增的。

这里还可以做的另外一件事，是指定你想要给枚举赋值的整数类型。

这样做的的作用是：设置每一个数据的类型是 8 位整型。默认是 32 位的整型，——其实没有必要用那么大的数字是吧。

所以这样做减少了内存的使用。

不过千万要记住，这里不能使用 float。float 不是整数，这里必须是一个整数，比如char。

这就是枚举的本质，它只是给特定的值命名的一种方式。然后你就不必在各种地方处理各种整数了。

03 日志Log使用枚举的例子

让我们来看一个真正的例子，你可能会在这里使用枚举。

我们有一个日志类，这个类在 如何写一个 C++ 类 那一期讲过。

我们先简单的回顾一下那个程序。

#include <iostream> 

class Log
{
public:
    const int LogLevelError = 0; //日志级别Error = 0
    const int LogLevelWarning = 1; //
    const int LogLevelInfo = 2; //

private:
    int m_level;  //私有的变量，用于类的内部

public:
    void setLevel(int level)   //设置日志级别
    {
        m_level = level;    //
    }
    void Error (const char* messge)   //打印错误级别的日志信息
    {
        if(m_level >= LogLevelError)
            std::cout << messge << std::endl;
    }

    void warning(const char* messge)   //打印警告级别的日志信息
    {
        if(m_level >= LogLevelWarning)
            std::cout << messge << std::endl;
    }

    void Info(const char* messge)   //打印正常级别的日志信息
    {
        if(m_level >= LogLevelInfo)
            std::cout << messge << std::endl;
    }

};


int main()
{
    Log log;
    log.setLevel(log.LogLevelWarning);   //日志级别设为warning 1
    log.warning("hello ,this is warning");
    log.Error("hello,this is Error"); //
    log.Info("this is Info"); //
    return  0;
}

在这里我们使用了三个不同的 log 级别。它们只是整数 0、1、2。可以看到这是一个非常适合用枚举的地方。

因为我们有三个值，我们用它们作为整数来表示某个状态。

这个例子中的日志级别是指会展示哪种级别的日志。

接下来我们在这个类中创建一个名叫 Level 的枚举。

你可以看到我显示的把这个 LogleveError、LogleveWarning、LogleveInfo 设置为 0、1、2。我个人很喜欢这样做，这样可以帮助代码提高可读性。

然后删除下面的几个定义，最后调整成现在这个样子。

我们将它设置为枚举，等于是加了条件，它只能是那三个值了（纯粹从语法上 C++ 编译器会强制执行这些限制，但你也可以很容易的绕过它。它不是那种从物理上都无法设定的东西）。当然，我们的枚举数只是四字节的整数，只有四个字节的内存，你可以可以把任何你想要的东西放进那个内存里。

ok，我们通过设置类型为 Level 来限制我们的代码。

将下面的代码也做一些修正。

然后是主程序当中的 SetLevel 函数。

你会发现这里的设置有点不太一样。我们有一个枚举数叫做 Warning。在 Log 这个类的命名空间中，这个枚举 Level 本身不是一个命名空间，这个叫做枚举类

然而，对于普通的枚举而言，Level 并不是真正的命名空间，所以你不能把它当成一个命名空间，就意味着 Warning 和 Info 它们只存在于这个日志类中。你看到我可以把它设置为 Warning。

现在程序一切正常了。

最后修改过的代码

#include <iostream> 

class Log
{
public:
    enum LogLevel
    {
        LogLevelError = 0,LogLevelWarning,LogLevelInfo
    };

private:
    LogLevel m_level = LogLevelInfo;  //私有的变量，用于类的内部

public:
    void setLevel(LogLevel level)   //设置日志级别
    {
        m_level = level;    //
    }
    void Error (const char* messge)   //打印错误级别的日志信息
    {
        if(m_level >= LogLevelError)
            std::cout << messge << std::endl;
    }

    void warning(const char* messge)   //打印警告级别的日志信息
    {
        if(m_level >= LogLevelWarning)
            std::cout << messge << std::endl;
    }

    void Info(const char* messge)   //打印正常级别的日志信息
    {
        if(m_level >= LogLevelInfo)
            std::cout << messge << std::endl;
    }

};

int main()
{
    Log log;
    log.setLevel(Log::LogLevelWarning);   //日志级别设为warning 1
    log.warning("hello ,this is warning");
    log.Error("hello,this is Error"); //
    log.Info("this is Info"); //
    return  0;
}