类型安全枚举位标志

我正在寻找使用一组位标志为我当前的问题。这些标志（很好地）被定义为enum的一部分，但是我明白，当您从枚举中得到两个值时，OR操作的返回类型的类型为int。类型安全枚举位标志

什么目前我正在寻找的是一个解决方案，这将使该位掩码的用户保持类型安全，因此我已经创造了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; 
}

以下过载这是否超载真正提供类型安全？包含未在枚举中定义的值的int是否会导致未定义的行为？是否有任何警告要注意？

来源

2013-10-09 ctor

'运营商|（五，六）== 0x30'。什么ENUM常量的值为0x30？ – Adam

我不会对结果值做任何形式的比较，我只是在检查标志。 – ctor

然后OR的结果应该保持为int。 – Adam

这是否超载真正提供类型安全？

在这种情况下，是的。枚举值的有效范围至少达到（但不一定包括）最大的指定枚举数之后的二的最大次幂，以便允许它用于像这样的位掩码。因此，对两个值的任何按位操作都会给出可由此类型表示的值。

是否投射包含未在enum中定义的值的int会导致未定义的行为？

不，只要这些值可由枚举表示，它们就在这里。

是否有任何需要注意的注意事项？

如果您正在进行算术等操作，可能会超出范围，那么您会得到一个实现定义的结果，但不是未定义的结果。

来源

2013-10-09 09:56:12

“只要值可以通过枚举来表示”，你的意思是这些值必须可以由枚举的基础类型来表示？ – Carlton

常量的值在OR下没有关闭。换句话说，它是可能两个ENUM常量的OR的结果将导致这不是一个枚举常量的值：

0x30 == FIVE | SIX;

标准说，这是确定的，一个enumaration可以有一个值不等于它的任何启动器（常量）。据推测，这是允许这种类型的用法。

在我看来这不是类型安全的，因为如果你看的enumTest实施你必须意识到参数类型为ENUM，但它可能有一个值，这不是一个ENUM枚举。

我认为，如果这些只是位标志，那么做编译器希望你：使用int标志的组合。

来源

2013-10-09 09:33:03 Adam

只要结果是一个有效的枚举值，演员就可以很好地定义 - 就像它在这里一样。有效值不仅仅是指定的枚举数，而是（至少）所有的一切都达到了下一个最大的两个数 - 它就是这样指定的，以便准确地使用这种用法。 –

@MikeSeymour你有参考吗？我发现的一切都是非法的。 – Adam

C++ 11 7.2。第7段是最相关的，因为它定义了值的范围。 –

用一个简单的enum如你：

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

是实现定义什么是基本类型（很可能int），但只要你会使用|（按位或）创建掩码时，结果永远不会需要比此枚举的最大值更宽的类型。

^[1]“的基本类型枚举的是，可以表示所有在枚举所定义的枚举值的整数类型，它是实现定义其积分类型用于作为除非基本类型不得大于int，除非枚举器的值不适合int或unsigned int。“

来源

2013-10-09 09:33:23 LihO

如果你仔细想想类型安全，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);

来源

2013-10-09 09:34:34 SergV

这是我的方法的位标志：

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)

您可以使用它像这样：

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

然后ONE + TWO仍然ENUM类型。您可以重新使用该类来定义多个不同的不兼容类型的位标记集。

我个人不喜欢用|和&来设置和测试比特。这是设置和测试需要完成的逻辑操作，但除非您考虑按位操作，否则它们不会表达操作的含义。如果你读出ONE | TWO，你可能会认为你想要一个或两个，而不一定是两个。这就是为什么我更喜欢使用+来添加标志和==来测试是否设置标志。

看到这里我的建议的执行情况的详细信息：http://www.crisluengo.net/index.php/archives/851

来源

2017-01-06 23:56:13

类型安全枚举位标志

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