Question

C99标准要求用于定义枚举常量值的表达式具有可表示为int的值。

在第6.7.2.2节 C99标准第2段中：

定义枚举常量值的表达式应为整数具有可表示为 int 的值的常量表达式。

但是，实现可以定义枚举类型以与任何整数类型兼容，包括范围超出int的值。

在第6.7.2.2节 C99标准第2段中：

每个枚举类型应与 char ，有符号整数类型或无符号整数类型。

这意味着虽然您无法在int范围之外显式设置枚举常量的值，但如果实现定义，则枚举常量的值可能超出int的范围枚举类型与范围超出int的整数类型兼容。

现在我知道一种获取枚举常量int范围之外的特定值的方法：虚拟枚举器。

enum hack{
    DUMMY0 = INT_MAX,
    DUMMY1,
    /* supply as many more dummy enumerators as needed */
    ...
    /* declare desired enumerator */
    FOOBAR
};

这要归功于C99标准的第6.7.2.2节第3段：

=的枚举器定义了它   枚举常量作为常量表达式的值   ...
  没有=的每个后续枚举数   将其枚举常量定义为由其获得的常量表达式的值   将1加上前一个枚举常量的值。

不幸的是，这仅适用于大于INT_MAX的正值，因为每个后续枚举器的值只会递增。另一个需要注意的是，需要创建可能的许多虚拟枚举器才能获得所需的特定枚举器。

这导致以下问题：

有没有办法将枚举常量的值设置为int范围之外的负值？
有没有更好的方法将正值设置在int范围之外的枚举常量？
关于我的虚拟枚举器 hack，C99标准是否对可以在单个enum中声明的枚举数设置了限制？

Answer 1

如何设置枚举常量的值超出int范围？

你没有。

C99标准要求用于定义值的表达式枚举常量的值具有可表示为int的值。

是的，C11标准没有改变任何一个。

但是，枚举类型可以由实现定义兼容任何整数类型，包括范围为值int以外的值。

也正确。

这意味着虽然您无法明确设置值枚举常量超出int范围，a的值枚举常量可以在int的范围之外实现定义了与a兼容的枚举类型范围超出int的整数类型。

这是不正确的，但我认为你发现标准中的措辞存在缺陷。（更新：我认为这不是一个弱点;见下文）。你引用了6.7.2.2：

定义枚举常量值的表达式是一个整数常量表达式，具有可表示为的值的 INT

似乎仅在值由显式表达式定义时才适用，而不是像这样的情况：

enum too_big { big = INT_MAX, even_bigger };

但这实际上并不起作用，因为even_bigger被声明为int类型的常量，显然不能具有值INT_MAX + 1。

我强烈怀疑意图是上述声明是非法的（违反约束）;应该重新编写6.7.2.2以使其更清晰。（更新：我现在认为它已经足够清楚了;见下文。）

gcc的作者似乎同意我的观点：

$ cat c.c #include <limits.h> enum huge { big = INT_MAX, even_bigger }; $ gcc -c c.c c.c:4:5: error: overflow in enumeration values

因此，即使您的解释是正确的，您也不太可能编写和使用依赖于它的代码。

解决方法是使用整数（无论如何，枚举类型或多或少都是伪装的整数）。遗憾的是，const整数对象不是常量表达式，因此您可能不得不求助于使用预处理器：

typedef long long huge_t; #define big ((huge_t)INT_MAX) #define even_bigger (big + 1)

这假定long long宽于int，这可能但不能保证（如果int是long long，则int和int的大小可能相同至少64位）。

你的问题1和2的答案是否定的;你不能在INT_MIN范围之外定义枚举常量，为负数或正数。

至于你的问题3，C11标准的第5.2.4.1节（大致）说，编译器必须在单个枚举中支持至少 1023个枚举常量。大多数编译器实际上并没有强加固定限制，但在任何情况下，所有常量都必须具有INT_MAX ... enum too_big { big = INT_MAX, even_bigger };范围内的值，因此这对您没有多大帮助。（同一类型中的多个枚举常量可以具有相同的值。）

（翻译限制要求实际上比这更复杂。编译器必须支持至少一个程序，该程序至少包含一个枚举列表的所有实例。这是一个相当无用的要求如上所述。目的是满足标准要求的最简单方法是避免施加任何固定限制。）

更新：

我在comp.std.c Usenet新闻组中提出了这个问题。 Tim Rentsch在讨论中提出了一个很好的观点，我现在认为：

int

是违反约束的，需要编译器诊断。

我担心的是禁止显式值超出int范围的措辞：


定义枚举常量值的表达式   是一个整数常量表达式，具有可表示为的值   的 INT

不适用，因为没有涉及（显式）表达式。但6.7.7.2p3说：


没有 = 的每个后续枚举器定义其枚举   常量为通过加1获得的常量表达式的值   到前一个枚举常量的值。

（重点补充）。所以有一个表达式，其值必须可以表示为{{1}};它只是没有出现在源代码中。我对此并不十分满意，但我认为其意图非常明确。

这是comp.std.c上的discussion。

Answer 2

也许我不能说Keith Thompson没有告诉你的任何事情无论如何，我会尝试。

<强> 1。 int
范围内的值
在 ISO C99 的文件中，我可以在 6.7.2.2 ，第2和第3段中看到以下陈述：

（2）定义枚举常量值的表达式应为整数具有可表示为int的值的常量表达式。

如果您写enum T { X = (expr) } VAR，则expr是 int 范围内的整数，其中至少包括范围 -32767。。+ 32767 ，正如您在5.2.4.2.1中所读到的那样当然，段落（2）不会对标识符 X 的类型施加任何限制。

<强> 2。枚举器标识符的类型为int

在 3 段中，我们可以读到这一行：

（3a）枚举器列表中的标识符被声明为具有int类型的常量，并且可以出现在允许的地方。

这是对标识符类型的限制。现在 X 的类型为 int 。

第3。关于价值观的讨论

此外，标准说：

（3b）枚举数=将其枚举常量定义为常量表达式的值。

但是这句话现在受到（2）和（3a）的限制。
所以，我对标准C99的解释如下：如果你写

 enum T { X = INT_MAX, BIGG}

然后BIGG的类型为 int （根据（3a））。
正如Keith Tompson指出的那样， BIGG 的值（= ＆＃34;枚举常量？＆＃34; ）不是来自表达式，表示超出范围的值（对于 int ）。它的值（在数学意义上）是 X + 1 ，因为应用了下一个规则：

（3c）每个后续的枚举器没有= 将其枚举常量定义为得到的常量表达式的值将1添加到上一个枚举常量的值。

在这种情况下，标准（关于整数算术）中没有定义编译器行为的规则。所以，它会落在implementation defined级......中但是，如果编译器接受此超出范围的值，我相信（数学） X + 1 将转换为 int 中的值范围。

但是，（3b）中的预期行为似乎是 C 表达（X + 1）== BIGG 总是的真即可。如果我是对的，那么我同意Keith，并且编译器必须拒绝声明超出范围错误。

<强> 4。枚举类型的整数类型

我们可以阅读更多内容：

（4a）每个枚举类型应与char，有符号整数类型或者无符号整数类型。

声明enum T定义了一个新的整数类型 此类型与表达式 expr的类型无关，既不是枚举器的类型 X 它只是另一种类型：与我们定义的枚举类型T相关联的整数类型。
（此类型将分配给变量VAR_T）。

实现可以决定哪种整数类型更合适如果表达式（如expr）的值非常小，几乎总是如此，然后编译器可以决定T的类型为 char ，例如如果由于某种原因需要很长，那么T的类型将长很长，依此类推。

但是，这不会更改 int 的限制，表达式expr和枚举器X必须遵循。它们是 int 。
与expr和T类型相关的唯一规则是：

（4b）类型的选择是实现定义的，但应能够表示枚举的所有成员的值。

因此，如果您有enum T { X = 0, Y = 5, Z = 9 }，则T的类型可以是字符。
（这种情况类似于一个字符常量，如'c'，总是将类型 int 传递给 char 变量：{{1虽然char c = 'c';是 int ，但其值适合 char 的范围。

另一方面，如果您有'c'，则编译器无法为enum T { X = 20202, Y = -3 }选择 char 。似乎 int 是T的完美类型（对于任何 enum 类型），但编译器可以为{{1}选择任何其他整数类型其范围包含值 20202 和 -3 。

如果没有值为负，则编译器可以选择T整数类型。

<强> 5。摘要

总之，我们可以这样说：

枚举声明中涉及 4 类型：对于表达式（T），值（或枚举常量，来自表达式或仅隐式），枚举器（unsigned）和枚举类型（expr）。
表达式的类型（X）始终为 int 。值的类型似乎不在 int 的范围内（T似乎是不允许的）。枚举器的类型是 int （如expr）。并且枚举类型（如INT_MAX+1）由实现选择，在允许的所有可能的整数类型中，只是在声明中拟合值。
在表达式中，我们有：

X
T

表达式#define NN 5是 int 。
表达式enum T { X = 0. Y = 3, Z = (NN*3) } evar;是 int 如果编译器将(NN * 3) + 1定义为 char ，则然后表达式(Z + 1)是 char 。

Answer 3

回应最近Keith Thompson的更新：

我认为你是对的：标准说...the value of the constant expression obtained by adding 1 to the value... 因此，非显式表达“值”也被视为来自常量表达式。

但是，为了确保只允许 int “值”，必须共同考虑第2段声明的限制：The expression that deﬁnes the value of an enumeration constant ... has a value representable as an int。
因此，（非显式表达式）值也必须适合 int 。

我现在确信，预期的约束是每个枚举器值都适合 int 。

谢谢你，基思。

如何设置int范围之外的枚举常量的值？

3 个答案: