"enum class" 的增量和减量

Question

众所周知，C++03中的enum不支持增减操作，因为C++03中的enum可能是非连续的。但是C++11标准引入了新的enum class构造，据维基百科称它更加类型安全，因为它不是建立在任何简单可数类型之上的。因此，现在如果我们有一个有限的枚举值列表，我们能否编写类似以下的代码：

enum class Colors { Black, Blue, White };
// ...
Colors color = Colors::White;
color++;

并且它能够正确地工作吗（例如，对White进行递增将返回Black，对Black进行递减将返回White）？

如果我们无法编写这样的代码，您是否知道任何类似于行为的类，可以从boost或Qt中提供此功能（在递增和递减时是正确的）？

- Ivan Akulov

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没有什么可以说明类枚举的值是连续的。在这方面，它们与C++03枚举相同。 - juanchopanza

可能是在循环中使用枚举和值一致性的重复问题。 - Bo Persson

@juanchopanza：C++03枚举类型继承了C语言的行为，即按顺序分配值。每个没有初始化器的枚举项都是前一个枚举项+1。如果第一个枚举项没有初始化器，则其值为零。这完全是有保障和标准化的，自从有了标准以来就一直如此。请参见第7.2p2节。 - Ben Voigt

谁告诉你enum class不是建立在基本整型上的？唯一的区别是现在你可以选择基础类型，而不是由编译器以实现依赖的方式自动选择。 - Ben Voigt

枚举类型可表示的值范围始终是连续的。该范围内赋予哪些值以显式名称，哪些不赋予，完全无关紧要。不能使用上述运算符与枚举对象无关其连续性的事实。 - AnT stands with Russia

Answer 1

它能正常工作吗?

不行。enum默认情况下没有设计成以你描述的方式“循环”。

C++11的enum class也不保证连续的值，与你描述C++03的enum的情况相同。

但是，你可以为特定的枚举类型定义这种包装行为。 这个解决方案假设数值是连续的，就像你所描述的那样。

enum class Colors { Black, Blue, White, END_OF_LIST };

// Special behavior for ++Colors
Colors& operator++( Colors &c ) {
  using IntType = typename std::underlying_type<Colors>::type
  c = static_cast<Colors>( static_cast<IntType>(c) + 1 );
  if ( c == Colors::END_OF_LIST )
    c = static_cast<Colors>(0);
  return c;
}

// Special behavior for Colors++
Colors operator++( Colors &c, int ) {
  Colors result = c;
  ++c;
  return result;
}

- Drew Dormann

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有没有一种方法可以在不使用强制类型转换的情况下实现 ++ 运算符？我想不到任何方法，但这个实现方式让我感到不舒服。强制类型转换通常意味着存在问题，必须有非常充分的理由才能使用它们。我希望编程语言能够允许实现 ++ 运算符而无需强制指定类型。 - SomeWittyUsername

非连续的enum class怎么办？迭代允许值的范围是一种非常自然的操作，即使使用强制转换也无法实现。 - SomeWittyUsername

这是因为实际上不存在这种情况。因此，在大多数情况下，“枚举”并不是特别有用的构造。 - Cubic

如果你需要一个状态机，那就直接使用一个状态机；试图使用枚举来做一些它不适合的事情只会适得其反。 - ildjarn

是否可能将此模板化以适用于 任何 枚举类，而不仅仅是一个特定的 enum class？如果我有10个不同的枚举类，我会认为维护所有这些用于递增每种类型的 enum class 的 operator++() 过载是过于复杂的。注意：我并不太关心环绕功能，只关心基本的递增功能。我想让我的递增更加简洁 在我的答案中。 - Gabriel Staples