有没有办法在不知道 c++ 的大小的情况下迭代枚举

Question

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。 此枚举由与第 3 部分库不同的文件提供。 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。

Answer 1

不，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params_Solver的完全有效值，它只是没有名称。

启用迭代的一种常见方法是添加一个标记值：

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，并且num_params_Solver仍然是正确的。 限制是它仅适用于没有自定义值的枚举。

Answer 2

一般的方法

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,
  params_Solver_Ipsum,
  params_Solver_Simply,
  params_Solver_Dummy,
  params_Solver_Test,
  params_Solver_Typesetting,
  params_Solver_Industry,
  params_Solver_Scrambled,
  Last
};

并循环它：

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

如果您为枚举成员分配默认值以外的值，则此解决方案不起作用。

另一种方式

您可以使用常规数组而无需添加最后一个元素。 然而，语法是相当多余的，因为你必须自己指定枚举的成员：

constexpr params_Solver members[] {
    params_Solver_Lorem,
    params_Solver_Ipsum,
    params_Solver_Simply,
    params_Solver_Dummy,
    params_Solver_Test,
    params_Solver_Typesetting,
    params_Solver_Industry,
    params_Solver_Scrambled 
};

然后，您可以使用以下方法遍历枚举：

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

Answer 3

枚举的基础类型中可表示的所有值都是枚举的有效值，无论它们是否被赋予名称，并且迭代 64 位枚举范围可能需要比您愿意等待的时间更长... :)

另一个复杂的情况是，如果您只想迭代命名的枚举器，这是可能的，但需要更多的工作和一些考虑。 如前所述，如果您不为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，您可以在数字中添加间隔，可以向后跳，可以重复。 具有相同值的两个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。

如果您在没有为枚举数自定义值的情况下执行此操作，则可以在列表末尾放置一个额外的“虚拟”值并将其视为枚举数的计数。 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数值，它也可能会失败。

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标头库。 https://github.com/aantron/better-enums它以良好的语法为您的枚举提供元数据，允许迭代器、范围用于循环使用、转换为字符串名称/从字符串名称转换等等。

Answer 4

C++ 不为您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，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帮助程序 class 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";
    }
}

Answer 5

不。反射提案，你想要什么，可能会在 [c++23] 中出现。

没有它，您可以将enum （可能引用它）复制粘贴到数组中，然后遍历副本。

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

然后只做一个 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);
}

活生生的例子。