我只是注意到不能在枚举上使用标准数学运算符,如++或+=。
那么,在c++枚举中遍历所有值的最佳方法是什么?
我只是注意到不能在枚举上使用标准数学运算符,如++或+=。
那么,在c++枚举中遍历所有值的最佳方法是什么?
当前回答
您可以尝试并定义以下宏:
#define for_range(_type, _param, _A1, _B1) for (bool _ok = true; _ok;)\
for (_type _start = _A1, _finish = _B1; _ok;)\
for (int _step = 2*(((int)_finish)>(int)_start)-1;_ok;)\
for (_type _param = _start; _ok ; \
(_param != _finish ? \
_param = static_cast<_type>(((int)_param)+_step) : _ok = false))
现在你可以使用它:
enum Count { zero, one, two, three };
for_range (Count, c, zero, three)
{
cout << "forward: " << c << endl;
}
它可以用来在无符号、整数、枚举和字符之间来回迭代:
for_range (unsigned, i, 10,0)
{
cout << "backwards i: " << i << endl;
}
for_range (char, c, 'z','a')
{
cout << c << endl;
}
尽管它的定义很尴尬,但它优化得很好。我看了一下vc++中的反汇编程序。 代码非常高效。不要推迟,但是三个for语句:编译器在优化后只会产生一个循环!你甚至可以定义封闭的循环:
unsigned p[4][5];
for_range (Count, i, zero,three)
for_range(unsigned int, j, 4, 0)
{
p[i][j] = static_cast<unsigned>(i)+j;
}
显然,不能在有间隙的枚举类型中进行迭代。
其他回答
将变量强制转换为int&类型可以在保持类型可读的同时进行递增。
#include <iostream>
enum MyEnum
{
ONE,
TWO,
THREE,
FOUR,
};
int main()
{
for (MyEnum v = MyEnum::ONE; v <= MyEnum::FOUR; ++(int&)v)
{
std::cout<<v<<std::endl;
}
return 0;
}
0
1
2
3
下面是另一种只适用于连续枚举的解决方案。它给出了期望的迭代,除了增量中的丑陋,这是它的归属,因为这是c++中破坏的地方。
enum Bar {
One = 1,
Two,
Three,
End_Bar // Marker for end of enum;
};
for (Bar foo = One; foo < End_Bar; foo = Bar(foo + 1))
{
// ...
}
这些解决方案太复杂了,我喜欢这样:
enum NodePosition { Primary = 0, Secondary = 1, Tertiary = 2, Quaternary = 3};
const NodePosition NodePositionVector[] = { Primary, Secondary, Tertiary, Quaternary };
for (NodePosition pos : NodePositionVector) {
...
}
在c++11中,实际上有一个替代方案:编写一个模板化的自定义迭代器。
让我们假设枚举是
enum class foo {
one,
two,
three
};
这段泛型代码将会非常有效地达到目的——放置在泛型头文件中,它将为你提供任何你可能需要迭代的枚举:
#include <type_traits>
template < typename C, C beginVal, C endVal>
class Iterator {
typedef typename std::underlying_type<C>::type val_t;
int val;
public:
Iterator(const C & f) : val(static_cast<val_t>(f)) {}
Iterator() : val(static_cast<val_t>(beginVal)) {}
Iterator operator++() {
++val;
return *this;
}
C operator*() { return static_cast<C>(val); }
Iterator begin() { return *this; } //default ctor is good
Iterator end() {
static const Iterator endIter=++Iterator(endVal); // cache it
return endIter;
}
bool operator!=(const Iterator& i) { return val != i.val; }
};
你需要专门化它
typedef Iterator<foo, foo::one, foo::three> fooIterator;
然后你可以使用range-for进行迭代
for (foo i : fooIterator() ) { //notice the parentheses!
do_stuff(i);
}
枚举中没有空白的假设仍然成立;没有假设实际需要多少位来存储枚举值(感谢std::underlying_type)
enum class A {
a0=0, a3=3, a4=4
};
constexpr std::array<A, 3> ALL_A {A::a0, A::a3, A::a4}; // constexpr is important here
for(A a: ALL_A) {
if(a==A::a0 || a==A::a4) std::cout << static_cast<int>(a);
}
constexpr std::array甚至可以迭代非顺序的枚举,而无需编译器实例化数组。这取决于编译器的优化启发式以及是否取数组的地址。
In my experiments, I found that g++ 9.1 with -O3 will optimize away the above array if there are 2 non-sequential values or quite a few sequential values (I tested up to 6). But it only does this if you have an if statement. (I tried a statement that compared an integer value greater than all the elements in a sequential array and it inlined the iteration despite none being excluded, but when I left out the if statement, the values were put in memory.) It also inlined 5 values from a non-sequential enum in [one case|https://godbolt.org/z/XuGtoc]. I suspect this odd behavior is due to deep heuristics having to do with caches and branch prediction.
这里有一个godbolt的简单测试迭代的链接,演示了数组并不总是被实例化。
这种技术的代价是写入enum元素两次,并保持两个列表同步。