有没有办法在不知道 C++ 大小的情况下迭代枚举

编程问答 2022-05-01

问题描述

你好，我有以下枚举

enum params_Solver {
  params_Solver_Lorem,params_Solver_Ipsum,params_Solver_Simply,params_Solver_Dummy,params_Solver_Test,params_Solver_typesetting,params_Solver_Industry,params_Solver_Scrambled
};

我想要做的是尝试做这样的伪代码：

for (auto enum_member: params_Solver)
{
    print(index,enum_member); // output looks like this: "0,params_Solver_Lorem","1,params_Solver_Ipsum" etc
}

有没有办法做到这一点？

编辑：我无法控制枚举。此枚举由来自第 3 部分库的不同文件提供。我可能可以复制它但不能更改原始枚举。我想将枚举库的成员写入不同的文件。

解决方法

没有。至少不是直接的。枚举实际上不是一组常量。相反，它们是一种带有一组命名常量的类型。区别在于：例如 42 是一个完全有效的 params_Solver 值，它只是没有名称。

启用迭代的常用方法是添加标记值：

enum params_Solver {
  params_Solver_Lorem,params_Solver_Ipsum,params_Solver_Simply,params_Solver_Dummy,params_Solver_Test,params_Solver_Typesetting,params_Solver_Industry,params_Solver_Scrambled,num_params_Solver          // <----
};

然后从 0 迭代到 num_params_Solver。好消息是您可以添加另一个常量，而 num_params_Solver 仍然是正确的。限制是它只适用于没有自定义值的枚举。

,

常用方法

您可以通过这种方式在枚举末尾添加一个项目：

enum params_Solver {
  params_Solver_Lorem,Last
};

然后循环：

for (int i = params_Solver_Lorem; i != Last; i++) {
    // some code
}

如果您将值分配给默认值以外的枚举成员，则此解决方案不起作用。

其他方式

您可以使用常规数组而无需添加最后一个元素。然而，语法是非常多余的，因为您必须自己指定枚举的成员：

constexpr params_Solver members[] {
    params_Solver_Lorem,params_Solver_Scrambled 
};

然后您可以使用以下方法遍历枚举：

for (auto m: members) {
    // Some code
}
,

在枚举的基础类型中可表示的所有值都是枚举的有效值，无论是否给定名称，并且在 64 位枚举范围内迭代可能需要比您愿意等待的时间更长的时间。 .:)

另一个复杂的问题是，如果您只想迭代命名的枚举器，那是可能的，但需要更多的工作和一些考虑。如前所述，如果您没有为您的枚举器提供任何自定义值，那么它们将从零开始并递增。但是，您可以在数字中设置间隙，可以向后跳，可以重复。两个具有相同值的枚举器算作一次迭代还是每个名称一个？不同的情况会有不同的答案。

如果您在没有自定义枚举值的情况下执行此操作，您可以在列表末尾添加一个额外的“虚拟”值，并将其视为枚举器的计数。但是，如果您有间隙、重复或从 0 以外的值开始，这将是错误的。如果有人在虚拟值之后添加新的枚举值，它也会失败。

有一些 3rd 方库可以帮助解决这个问题。如果您不介意一些额外的代码，“Better Enums”开源库是非常有用的仅头文件库。 https://github.com/aantron/better-enums 它通过漂亮的语法为您的枚举提供元数据，允许迭代器、范围循环使用、转换为/从字符串名称等等。

,

C++ 没有为您正在尝试做的事情提供内在支持。

您可以添加一些样板来完成您想要的操作，以便使用枚举范围的代码不知道枚举。在代码示例中，该知识封装在 params_Solver_Range 帮助器类中。

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <utility>

using std::ostream;
using std::cout;
using std::underlying_type_t;
using std::logic_error;

namespace {

enum class params_Solver {
    Lorem,Ipsum,Simply,Dummy,Test,Typesetting,Industry,Scrambled
};

auto operator<<(ostream& out,params_Solver e) -> ostream& {
#define CASE(x) case params_Solver::x: return out << #x
    switch(e) {
        CASE(Lorem);
        CASE(Ipsum);
        CASE(Simply);
        CASE(Dummy);
        CASE(Test);
        CASE(Typesetting);
        CASE(Industry);
        CASE(Scrambled);
    }
#undef CASE

    throw logic_error("unknown params_Solver");
}

auto operator+(params_Solver e) {
    return static_cast<underlying_type_t<decltype(e)>>(e);
}

auto operator++(params_Solver& e) -> params_Solver& {
    if (e == params_Solver::Scrambled) throw logic_error("increment params_Solver");
    e = static_cast<params_Solver>(+e + 1);
    return e;
}

class params_Solver_Range {
    bool done = false;
    params_Solver iter = params_Solver::Lorem;

public:
    auto begin() const -> params_Solver_Range const& { return *this; }
    auto end() const -> params_Solver_Range const& { return *this; }
    auto operator*() const -> params_Solver { return iter; }
    bool operator!=(params_Solver_Range const&) const { return !done; }
    void operator++() {
        if (done) throw logic_error("increment past end");
        if (iter == params_Solver::Scrambled) done = true;
        else ++iter;
    }
};

} // anon

int main() {
    for (auto e : params_Solver_Range()) {
        cout << +e << "," << e << "\n";
    }
}
,

没有。做你想做的反射提案可能会在 [c++23] 中到达。

如果没有它，您可以将 enum 复制粘贴（可能引用它）到一个数组中，然后遍历该副本。

constexpr char const* members[] {
  "params_Solver_Lorem","params_Solver_Ipsum",//etc
};

然后在上面做一个 for 循环。

for (char const* const& enum_member: members)
{
  auto index = static_cast<long long unsigned>(&enum_member-members);
  printf("%llu,%s\n",index,enum_member);
}

Live example。

c++c++11