Question

我试图模仿Java枚举。这就是我想出的：

template<typename Enumeration_Type>
class Enumeration {
public:
    static auto get(int value) -> const Enumeration_Type& {
        const auto result = getMap().find(value);
        return *dynamic_cast<const Enumeration_Type*>(result->second);
    };

    const int value;

    Enumeration(const Enumeration& other) = delete;
    Enumeration(Enumeration&& other) noexcept = delete;
    auto operator=(const Enumeration& other) -> Enumeration& = delete;
    auto operator=(Enumeration&& other) noexcept -> Enumeration& = delete;

    virtual operator int() const noexcept { return value; }
protected:
    explicit constexpr Enumeration(const int value)
        : value{value} { getMap().emplace(value, this); }

    ~Enumeration() = default;
private:
    static auto getMap() noexcept -> std::unordered_map<int, const Enumeration<Enumeration_Type>*>& {
        static std::unordered_map<int, const Enumeration<Enumeration_Type>*> map;
        return map;
    }
};
}

它是枚举的基类，它在构造函数中注册指向派生类型实例的指针 - 这样，它使静态方法get()能够通过赋值来访问枚举。这是一个派生类：

class DataType final: public Enumeration<DataType> {
public:
    static const DataType UNSIGNED_INT;
// Other types...

    const std::string_view name;

    using Enumeration<DataType>::get;
private:
    constexpr DataType(const int value, const std::string_view name) noexcept
        : Enumeration<DataType>{value},
          name{name} {}
};

后面是源文件：

const DataType DataType::UNSIGNED_INT{0x1405, "UNSIGNED INT"};
// Other types...

它似乎有效，但我担心在第一次调用基类中的get()之前，可能无法保证派生类中的静态成员能够通过构造函数进行初始化和注册。例如：可能发生以下情况：在调用get()时，基类中的地图为空？

Answer 1

正如我之前的评论中所述，静态变量（枚举值）在动态初始化阶段初始化，该阶段在调用main函数之前。因此，只要您不使用“枚举”，就可以放心使用。在主函数开始之前。以下演示了一个可能发生这种情况的案例：

#include <unordered_map>
#include <iostream>
#include <tuple>

class no_such_enum_value_exception {};

template<typename Enumeration_Type>
class Enumeration {
    using MapType = std::unordered_map<int, const Enumeration<Enumeration_Type>*>;
public:
    static const Enumeration_Type& get(int value)
    {
        const MapType& EnumMap = getMap();
        const auto result = EnumMap.find(value);

        if (result ==  EnumMap.end()) throw no_such_enum_value_exception();

        return *dynamic_cast<const Enumeration_Type*>(result->second);
    };

    const int value;

    virtual operator int() const noexcept { return value; }

protected:
    explicit constexpr Enumeration(const int value)
        : value{value} { getMap().emplace(value, this); }

    ~Enumeration() = default;

private:
    static MapType& getMap() noexcept {
        static MapType map;
        return map;
    }

// moved down as they are not an important part of the interface
    Enumeration(const Enumeration& other) = delete;
    Enumeration(Enumeration&& other) noexcept = delete;
    auto operator=(const Enumeration& other) -> Enumeration& = delete;
    auto operator=(Enumeration&& other) noexcept -> Enumeration& = delete;
};


class DataType final: public Enumeration<DataType> {
public:
// Other types...

    const std::string_view name;

    using Enumeration<DataType>::get; // not needed get is available anyway
public:
    constexpr DataType(const int value, const std::string_view name) noexcept
        : Enumeration<DataType>{value},
        name{name} {}
};

class DataType2 final: public Enumeration<DataType2> {
public:
    DataType2(int value)
        : Enumeration<DataType2>{value}
    {
        try {
            const DataType& dt1_b = DataType::get(2);
            std::cout << "DataType::get(2): " << dt1_b.name << std::endl;
        }
        catch (const no_such_enum_value_exception&)
        {
            std::cout << "DataType::get(2) failed" << std::endl;
        }
    }
};

static const DataType DT1_A{1, "UNSIGNED INT"};
static const DataType2 DT2_A{1};
static const DataType DT1_B{2, "UNSIGNED INT"};
static const DataType2 DT2_B{2};


int main(int,char**){}

当您运行此程序时，您将获得：

DataType::get(2) failed                                                                                                                                                                                                                            
DataType::get(2): UNSIGNED INT

C ++中类似Java的枚举：静态类成员的初始化

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