深入现代 C++：enum class 全面解析，彻底告别枚举踩坑！

羑悻的小杀马特.

发布于 2025-08-05 08:23:24

5890

文章被收录于专栏：杀马特杀马特

本篇摘要

在 C++11 中引入了枚举类（enum class），它是对传统 enum 的现代化改进，解决了传统枚举的多个问题，如命名冲突、隐式类型转换、作用域污染等。

一·传统枚举

如：

enum Color {
    RED,
    GREEN,
    BLUE
};

enum Light {
    RED,   // 编译错误！命名冲突
    YELLOW
};

我们会发现枚举的成员有冲突，因此会导致下面编译的报错：

传统 enum 存在的问题：

命名冲突：不同枚举之间不能有相同的名字：

就是这个例子：

作用域污染：枚举值暴露在全局或当前命名空间：

比如这里我们可以直接通过外接访问到这个成员：

隐式转换：枚举值可以自动转换为 int：

下面我们运行下：

root@hcss-ecs-7d13:/home/sw/linux_learn/extra_knowledge/enum_class# ./a.out
0

发现结果就是0，明显自动隐式转换了。

安全性差：容易误用、类型不安全。

这里就是我们上面暴露的问题的总结了，因此下面我们引入了C++的枚举类！

二·C++的枚举类

首先总结下它的特点，也就是对上面缺点的修正：

特性	说明
作用域隔离	枚举值只能通过枚举类名::值访问
类型安全	不允许隐式转换为 int
可指定底层类型	可控制枚举值的存储大小
可读性高	代码结构清晰，易于维护

具体用法剖析

一般形式（当然我们一般默认成员都显转int，因此底层类型一般不写）：

enum class 枚举类名 [: 底层类型] {
    枚举值1,
    枚举值2,
    ...
};

`简单使用`

比如还是那上面我们那个例子说明：

enum class Color {
    Red,
    Green,
    Blue
};

enum class Light :uint32_t{
    Red,
    Yellow
};

此时再编译就不会报错了！

此时我们需要突破类域方式去访问了：

运行结果：

root@hcss-ecs-7d13:/home/sw/linux_learn/extra_knowledge/enum_class# ./a.out
Color is Red

`枚举类的底层类型`（`Underlying Type`）

enum class Color : uint8_t {
    Red,
    Green,
    Blue
};

每个成员8个比特，理论这个枚举类大小就是1字节，下面验证下：

sizeof(Color) 后结果：

常见底层类型：

int（默认）
uint8_t / int8_t
uint16_t / int16_t
uint32_t / int32_t
uint64_t / int64_t

`枚举类与整数的转换`

由于 enum class 不允许隐式转换，必须显式转换。

只能：

static_cast<int>(c);

下面来验证下：

enum class Color : uint8_t {
    Red,
    Green,
    Blue
};

Color c = Color::Green;
int value = static_cast<int>(c);
std::cout << value << std::endl;

结果符合预期：

但是要是反过来呢？

Color c2 = static_cast<Color>(2);

不建议这样使用，如果整数不在枚举范围内，行为是未定义的。

最后一个特点就明显不用说了吧！

枚举类作为函数参数和返回值

`作为函数参数`

void setColor(Color c) {
    std::cout << "Setting color to: " << static_cast<int>(c) << std::endl;
}

输出：

`作为函数返回值`

Color getFavoriteColor() {
    return Color::Blue;
}

这里如果我们强转成对应的类型uint8_t 此时就是这样：

 std::cout<<static_cast< uint8_t>(favorite)<<std::endl;

结果：

我们发现它是空白其实，因为这杯cout把2转义成char类型，也就是整数2对应的ASIIC码： STX（Start of Text），它是不可见的，所以我们打印出来看不到！

因此需要：

 std::cout<<static_cast< int>(favorite)<<std::endl;

就如下：

拓展使用

结合switch进行转义选择使用

也就是我们通过对枚举成员进行switch操作，对指定枚举量安排指定操作(其他操作功能可自行拓展)：

简单版如下：

enum class Color : uint8_t {
    Red,
    Green,
    Blue
};

void printColor(Color c) {
    switch (c) {
        case Color::Red:
            std::cout << "Color: Red\n";
            break;
        case Color::Green:
            std::cout << "Color: Green\n";
            break;
        case Color::Blue:
            std::cout << "Color: Blue\n";
            break;
        default:
            std::cout << "Unknown color\n";
    }
}

下面我们测试一下:

获取枚举类的底层类型

使用 <type_traits> 中的 std::underlying_type 可以获取枚举类的底层类型。

下面我们测试下：

代码：

#include <iostream>
#include <type_traits>

enum class LevelType : uint16_t
{
    UNKNOW = 0,
    DEBUG,
    INFO,
    WARN,
    ERROR
};

int main()
{
    using underlying_type = std::underlying_type<LevelType>::type;
    std::cout << "Underlying type size: " << sizeof(underlying_type) << " bytes\n"; 
    return 0;
}

结果如下：

符合预期！

封装枚举类：添加描述和状态码

虽然 enum class 提供了类型安全和作用域隔离的优势，但它本身不支持直接附加描述信息或状态码。因此，我们常常需要通过类封装的方式，为枚举类添加描述、状态码、转换函数等功能。

首先要知道和之前的普通枚举一样是可以类内自己给值的：

 enum class Code {
        OK=200,
        NotFound=404,
        InternalServerError=500
    };

但是下面我们通过封装类及提供接口方式来完成对应的设置获取等：

基于上述测试代码：

#include <iostream>
#include <string>

class HttpStatus {
public:

    enum class Code {
        OK,
        NotFound,
        InternalServerError
    };

    
    explicit HttpStatus(Code code) : code_(code) {}

    // 获取状态码数值
    int getStatusCode() const {
        switch (code_) {
            case Code::OK: return 200;
            case Code::NotFound: return 404;
            case Code::InternalServerError: return 500;
        }
        return -1; // 不应到达
    }

    // 获取状态描述
    std::string getDescription() const {
        switch (code_) {
            case Code::OK: return "OK";
            case Code::NotFound: return "Not Found";
            case Code::InternalServerError: return "Internal Server Error";
        }
        return "Unknown Status";
    }

    // 打印状态信息
    void print() const {
        std::cout << getStatusCode() << " " << getDescription() << std::endl;
    }

private:
    Code code_;
};


int main(){

     HttpStatus ok(HttpStatus::Code::OK);
    HttpStatus notFound(HttpStatus::Code::NotFound);
    HttpStatus serverError(HttpStatus::Code::InternalServerError);

    ok.print();           
    notFound.print();      
    serverError.print();   

    return 0;
}

运行后可以发现:

这里就是我们通过对应的枚举成员码通过Switch进行对应的数字和描述的选择（也是常用作对应的比如http等）

通过类封装，我们可以为枚举类添加描述、状态码、转换方法等高级功能，同时在 switch 中显式处理所有枚举值，确保逻辑完整性和代码健壮性。

总结

一句话：

C++ 枚举类（enum class）是现代 C++ 编程中推荐使用的枚举形式，它解决了传统枚举的诸多问题，提高了代码的安全性、可读性和可维护性。

下面博主准备了关于它使用的顺口溜，帮助大家记忆：

枚举类，C++11，命名不冲突，作用域严。enum class 加限定，Red要加Color::才安全。隐式转换不允许，int转它要static_cast显。底层类型可指定，uint8_t省空间，嵌入式欢。switch要全覆盖，case别漏防出错，default保平安。封装功能更强大，加描述、状态码，类来管。类型安全最重要，enum class替旧版，代码稳！

传统枚举与枚举类对比：

特性	传统 enum	枚举类 enum class
命名冲突	容易发生	不会发生（作用域隔离）
隐式转换	允许	不允许
作用域	枚举值暴露在外部	枚举值只在类内部可见
可读性	较差	更清晰、更安全
底层类型	不可指定	支持指定（如 int, char）

可视化流程图：

本篇分享枚举类使用知识到这里，欢迎大家继续订阅本专栏学习更多知识来充实大脑。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2025-07-31，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

安全

本文分享自作者个人站点/博客前往查看

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，欢迎热爱写作的你一起参与！

登录后参与评论

0 条评论

热度