Question

我有一个带有一个未定义和两个用户值的枚举：

class enum E
{
    UNDEFINED,
    VALUE1,
    VALUE2
};

我想添加VALUE3，但我担心其中有很多代码：

assert(val != E::UNDEFINED);
if(val == E::VALUE1)
{
}
else
{
    // Without an assert this wrongly assumes E::VALUE2
}

和：

something = (val == E::VALUE1) ? a : b; // last part assumes E::VALUE2

我喜欢编译器警告switch语句不处理所有枚举，并想知道是否有类似的东西可以显示上述所有实例？

我担心我不会找到并更新上述所有实例。

编译器是Clang

Answer 1

枚举不限于您给其命名的值。来自cppreference（格式是我的）：

枚举是一种独特的类型，其值被限制在一个值的范围内（有关详细信息，请参见下文）

其中可能包含几个明确命名的常量（“枚举数”）。常量的值是称为枚举的基础类型的整数类型的值。

“下面的细节”解释了如何确定枚举基础类型。在此范围之外，我们（通常）仅给某些值命名，例如：

enum foo {A,B,C};

int main() {
    foo x = static_cast<foo>(42);
}

此代码完全正确。 x的基础值为42。该值没有名称，但这并不重要……除非您假设确实如此。

该代码对此做出了错误的假设：

assert(val != E::UNDEFINED);
if(val == E::VALUE1)
{
}
else
{
    // Without an assert this wrongly assumes E::VALUE2
}

此代码需要固定（与是否向枚举添加新的命名常量无关）。

现在要进行更严肃的审判以回答问题...

当if-else链未涵盖所有枚举值时，将无法获得警告。您可以做的是将对枚举的所有if-else使用都变成错误。考虑一下这里实际发生的情况：

if (x == E::VALUE1) do_something();

switch(x) {
    case E::VALUE1 : return 1;
}

在if语句中，我们称为operator==(foo,foo);，其返回值要么是bool，要么隐式转换为1。使用开关，则不需要任何操作。我们可以利用它来将if-else枚举的用法转换为错误。忍受我，我将分两个步骤进行说明。首先让我们为if( x == E::VALUE1)创建一个编译器错误：

class helper { 
    operator bool(){ return false;} 
};

helper operator==(E,E){ 
    return {}; 
}

现在if (x == E::VALUE1)呼叫helper operator==(E,E)，就可以了。然后将结果转换为bool，但由于转换为private而失败。在开关中使用枚举仍然可以，您可以依靠编译器错误/警告。基本思想是使某些东西只有在被调用时（在错误/正确的上下文中）才能编译失败。（Live Demo）。

缺点是operator==的所有其他使用也已损坏。我们可以通过修改帮助程序和呼叫站点来解决它们：

#include <type_traits>

enum E {VALUE1};

struct helper { 
    bool value; 
private:
    operator bool(){ return false;} 
};

helper operator==(E a,E b){ 
    return {
        static_cast<std::underlying_type_t<E>>(a) == static_cast<std::underlying_type_t<E>>(b)
    }; 
}

int main() {
    E x{VALUE1};
    //if ( x== E::VALUE1); // ERROR
    bool is_same = (x == E::VALUE1).value;

    switch(x) {
        case E::VALUE1 : return 1;
    }
}

是的，必须编写.value是一个很大的不便，但是通过这种方式，您可以将if s中对枚举的所有使用都变成错误，而其他所有内容仍然可以编译。另外请注意，您必须确保涵盖所有您想抓的情况（例如!=，<等）。

在不破坏现有代码的情况下添加新的枚举

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