在现代c++ 11 / c++ 14 / c++ 17和未来的c++ 20中，enum为字符串

与其他类似的问题不同，这个问题是关于如何使用c++的新特性。

2008 c Is there a simple way to convert C++ enum to string? 2008 c Easy way to use variables of enum types as string in C? 2008 c++ How to easily map c++ enums to strings 2008 c++ Making something both a C identifier and a string? 2008 c++ Is there a simple script to convert C++ enum to string? 2009 c++ How to use enums as flags in C++? 2011 c++ How to convert an enum type variable to a string? 2011 c++ Enum to String C++ 2011 c++ How to convert an enum type variable to a string? 2012 c How to convert enum names to string in c 2013 c Stringifying an conditionally compiled enum in C

看了很多答案后，我还没有找到:

优雅的方式使用c++ 11、c++ 14或c++ 17的新特性或者在Boost中使用一些现成的东西还有一些东西计划在c++ 20中实现

例子

举例往往比冗长的解释更好。您可以在Coliru上编译和运行这个代码片段。 (另一个前面的例子也可用)

#include <map>
#include <iostream>

struct MyClass
{
    enum class MyEnum : char {
        AAA = -8,
        BBB = '8',
        CCC = AAA + BBB
    };
};

// Replace magic() by some faster compile-time generated code
// (you're allowed to replace the return type with std::string
// if that's easier for you)
const char* magic (MyClass::MyEnum e)
{
    const std::map<MyClass::MyEnum,const char*> MyEnumStrings {
        { MyClass::MyEnum::AAA, "MyClass::MyEnum::AAA" },
        { MyClass::MyEnum::BBB, "MyClass::MyEnum::BBB" },
        { MyClass::MyEnum::CCC, "MyClass::MyEnum::CCC" }
    };
    auto   it  = MyEnumStrings.find(e);
    return it == MyEnumStrings.end() ? "Out of range" : it->second;
}

int main()
{
   std::cout << magic(MyClass::MyEnum::AAA) <<'\n';
   std::cout << magic(MyClass::MyEnum::BBB) <<'\n';
   std::cout << magic(MyClass::MyEnum::CCC) <<'\n';
}

约束

请不要无价值的重复其他答案或基本链接。请避免基于宏的臃肿答案，或尽量减少#define开销。请不要手动enum ->字符串映射。

很高兴有

支持从不同于零的数字开始的enum值支持负enum值支持碎片enum值支持类枚举(c++ 11) 支持类枚举:<类型>有任何允许的<类型> (c++ 11) 编译时(不是运行时)到字符串的转换，或者至少在运行时快速执行(例如std::map不是一个好主意…) constexpr (c++ 11，然后在c++ 14/17/20中放松) noexcept (C + + 11) c++ 17/ c++ 20友好的代码片段

一个可能的想法是使用c++编译器功能，在编译时使用基于可变参数模板类和constexpr函数的元编程技巧来生成c++代码……

当前回答

这和尤里·芬克尔斯坦的观点相似;但不需要提高。我正在使用一个地图，所以你可以分配任何值枚举，任何顺序。

枚举类的声明为:

DECLARE_ENUM_WITH_TYPE(TestEnumClass, int32_t, ZERO = 0x00, TWO = 0x02, ONE = 0x01, THREE = 0x03, FOUR);

下面的代码将自动创建枚举类并重载:

'+' '+='用于std::string '<<'用于流 '~'只是转换为字符串(任何一元运算符都可以，但我个人不喜欢它的清晰度) '*'获取枚举的计数

不需要boost，提供所有需要的功能。

代码:

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <map>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>

#define STRING_REMOVE_CHAR(str, ch) str.erase(std::remove(str.begin(), str.end(), ch), str.end())

std::vector<std::string> splitString(std::string str, char sep = ',') {
    std::vector<std::string> vecString;
    std::string item;

    std::stringstream stringStream(str);

    while (std::getline(stringStream, item, sep))
    {
        vecString.push_back(item);
    }

    return vecString;
}

#define DECLARE_ENUM_WITH_TYPE(E, T, ...)                                                                     \
    enum class E : T                                                                                          \
    {                                                                                                         \
        __VA_ARGS__                                                                                           \
    };                                                                                                        \
    std::map<T, std::string> E##MapName(generateEnumMap<T>(#__VA_ARGS__));                                    \
    std::ostream &operator<<(std::ostream &os, E enumTmp)                                                     \
    {                                                                                                         \
        os << E##MapName[static_cast<T>(enumTmp)];                                                            \
        return os;                                                                                            \
    }                                                                                                         \
    size_t operator*(E enumTmp) { (void) enumTmp; return E##MapName.size(); }                                 \
    std::string operator~(E enumTmp) { return E##MapName[static_cast<T>(enumTmp)]; }                          \
    std::string operator+(std::string &&str, E enumTmp) { return str + E##MapName[static_cast<T>(enumTmp)]; } \
    std::string operator+(E enumTmp, std::string &&str) { return E##MapName[static_cast<T>(enumTmp)] + str; } \
    std::string &operator+=(std::string &str, E enumTmp)                                                      \
    {                                                                                                         \
        str += E##MapName[static_cast<T>(enumTmp)];                                                           \
        return str;                                                                                           \
    }                                                                                                         \
    E operator++(E &enumTmp)                                                                                  \
    {                                                                                                         \
        auto iter = E##MapName.find(static_cast<T>(enumTmp));                                                 \
        if (iter == E##MapName.end() || std::next(iter) == E##MapName.end())                                  \
            iter = E##MapName.begin();                                                                        \
        else                                                                                                  \
        {                                                                                                     \
            ++iter;                                                                                           \
        }                                                                                                     \
        enumTmp = static_cast<E>(iter->first);                                                                \
        return enumTmp;                                                                                       \
    }                                                                                                         \
    bool valid##E(T value) { return (E##MapName.find(value) != E##MapName.end()); }

#define DECLARE_ENUM(E, ...) DECLARE_ENUM_WITH_TYPE(E, int32_t, __VA_ARGS__)
template <typename T>
std::map<T, std::string> generateEnumMap(std::string strMap)
{
    STRING_REMOVE_CHAR(strMap, ' ');
    STRING_REMOVE_CHAR(strMap, '(');

    std::vector<std::string> enumTokens(splitString(strMap));
    std::map<T, std::string> retMap;
    T inxMap;

    inxMap = 0;
    for (auto iter = enumTokens.begin(); iter != enumTokens.end(); ++iter)
    {
        // Token: [EnumName | EnumName=EnumValue]
        std::string enumName;
        T enumValue;
        if (iter->find('=') == std::string::npos)
        {
            enumName = *iter;
        }
        else
        {
            std::vector<std::string> enumNameValue(splitString(*iter, '='));
            enumName = enumNameValue[0];
            //inxMap = static_cast<T>(enumNameValue[1]);
            if (std::is_unsigned<T>::value)
            {
                inxMap = static_cast<T>(std::stoull(enumNameValue[1], 0, 0));
            }
            else
            {
                inxMap = static_cast<T>(std::stoll(enumNameValue[1], 0, 0));
            }
        }
        retMap[inxMap++] = enumName;
    }

    return retMap;
}

例子:

DECLARE_ENUM_WITH_TYPE(TestEnumClass, int32_t, ZERO = 0x00, TWO = 0x02, ONE = 0x01, THREE = 0x03, FOUR);

int main(void) {
    TestEnumClass first, second;
    first = TestEnumClass::FOUR;
    second = TestEnumClass::TWO;

    std::cout << first << "(" << static_cast<uint32_t>(first) << ")" << std::endl; // FOUR(4)

    std::string strOne;
    strOne = ~first;
    std::cout << strOne << std::endl; // FOUR

    std::string strTwo;
    strTwo = ("Enum-" + second) + (TestEnumClass::THREE + "-test");
    std::cout << strTwo << std::endl; // Enum-TWOTHREE-test

    std::string strThree("TestEnumClass: ");
    strThree += second;
    std::cout << strThree << std::endl; // TestEnumClass: TWO
    std::cout << "Enum count=" << *first << std::endl;
}

您可以在这里运行代码

2018-02-16 04:25:35

其他回答

如果你的枚举看起来像

enum MyEnum
{
  AAA = -8,
  BBB = '8',
  CCC = AAA + BBB
};

你可以移动枚举的内容到一个新文件:

AAA = -8,
BBB = '8',
CCC = AAA + BBB

然后这些值可以被宏包围:

// default definition
#ifned ITEM(X,Y)
#define ITEM(X,Y)
#endif

// Items list
ITEM(AAA,-8)
ITEM(BBB,'8')
ITEM(CCC,AAA+BBB)

// clean up
#undef ITEM

下一步可能是重新包含枚举中的项:

enum MyEnum
{
  #define ITEM(X,Y) X=Y,
  #include "enum_definition_file"
};

最后你可以生成关于这个枚举的实用函数:

std::string ToString(MyEnum value)
{
  switch( value )
  {
    #define ITEM(X,Y) case X: return #X;
    #include "enum_definition_file"
  }

  return "";
}

MyEnum FromString(std::string const& value)
{
  static std::map<std::string,MyEnum> converter
  {
    #define ITEM(X,Y) { #X, X },
    #include "enum_definition_file"
  };

  auto it = converter.find(value);
  if( it != converter.end() )
    return it->second;
  else
    throw std::runtime_error("Value is missing");
}

该解决方案可以应用于旧的c++标准，它不使用现代的c++元素，但它可以用来生成大量代码，而不需要太多的工作和维护。

2017-03-31 09:20:14

我不知道你是否会喜欢这个，我对这个解决方案不太满意，但它是一个c++ 14友好的方法，因为它使用模板变量和滥用模板专门化:

enum class MyEnum : std::uint_fast8_t {
   AAA,
   BBB,
   CCC,
};

template<MyEnum> const char MyEnumName[] = "Invalid MyEnum value";
template<> const char MyEnumName<MyEnum::AAA>[] = "AAA";
template<> const char MyEnumName<MyEnum::BBB>[] = "BBB";
template<> const char MyEnumName<MyEnum::CCC>[] = "CCC";

int main()
{
    // Prints "AAA"
    std::cout << MyEnumName<MyEnum::AAA> << '\n';
    // Prints "Invalid MyEnum value"
    std::cout << MyEnumName<static_cast<MyEnum>(0x12345678)> << '\n';
    // Well... in fact it prints "Invalid MyEnum value" for any value
    // different of MyEnum::AAA, MyEnum::BBB or MyEnum::CCC.

    return 0;
}

这种方法最糟糕的地方是维护起来很痛苦，但维护其他一些类似的方法也很痛苦，不是吗?

这种方法的优点:

使用可变温度(c++ 14特性) 使用模板专门化，我们可以在使用无效值时“检测”(但我不确定这是否有用)。看起来很整洁。名称查找在编译时完成。

生活的例子

Edit

你是对的;c++ 14变量模板方法不处理运行时情况，这是我的错，忘记了它:(

但是我们仍然可以使用一些现代c++特性和变量模板加上变进模板技巧来实现从枚举值到字符串的运行时转换…它和其他一样麻烦，但仍然值得一提。

让我们开始使用模板别名来缩短对枚举到字符串映射的访问:

// enum_map contains pairs of enum value and value string for each enum
// this shortcut allows us to use enum_map<whatever>.
template <typename ENUM>
using enum_map = std::map<ENUM, const std::string>;

// This variable template will create a map for each enum type which is
// instantiated with.
template <typename ENUM>
enum_map<ENUM> enum_values{};

然后，变值模板诡计:

template <typename ENUM>
void initialize() {}

template <typename ENUM, typename ... args>
void initialize(const ENUM value, const char *name, args ... tail)
{
    enum_values<ENUM>.emplace(value, name);
    initialize<ENUM>(tail ...);
}

这里的“最佳技巧”是为map使用变量template，其中包含每个枚举条目的值和名称;这个映射在每个翻译单元中都是相同的，并且到处都有相同的名称，所以非常简单明了，如果我们像这样调用initialize函数:

initialize
(
    MyEnum::AAA, "AAA",
    MyEnum::BBB, "BBB",
    MyEnum::CCC, "CCC"
);

我们正在为每个MyEnum条目签名，并且可以在运行时使用:

std::cout << enum_values<MyEnum>[MyEnum::AAA] << '\n';

但是可以通过SFINAE和重载<<运算符进行改进:

template<typename ENUM, class = typename std::enable_if<std::is_enum<ENUM>::value>::type>
std::ostream &operator <<(std::ostream &o, const ENUM value)
{
    static const std::string Unknown{std::string{typeid(ENUM).name()} + " unknown value"};
    auto found = enum_values<ENUM>.find(value);

    return o << (found == enum_values<ENUM>.end() ? Unknown : found->second);
}

使用正确的操作符<<，现在我们可以这样使用枚举:

std::cout << MyEnum::AAA << '\n';

维护这一点也很麻烦，可以改进，但希望您能理解。

生活的例子

2015-03-19 16:50:29

在类/struct (struct默认为public成员)和重载操作符中使用enum的解决方案:

struct Color
{
    enum Enum { RED, GREEN, BLUE };
    Enum e;

    Color() {}
    Color(Enum e) : e(e) {}

    Color operator=(Enum o) { e = o; return *this; }
    Color operator=(Color o) { e = o.e; return *this; }
    bool operator==(Enum o) { return e == o; }
    bool operator==(Color o) { return e == o.e; }
    operator Enum() const { return e; }

    std::string toString() const
    {
        switch (e)
        {
        case Color::RED:
            return "red";
        case Color::GREEN:
            return "green";
        case Color::BLUE:
            return "blue";
        default:
            return "unknown";
        }
    }
};

从外部看，它几乎完全像一个类枚举:

Color red;
red = Color::RED;
Color blue = Color::BLUE;

cout << red.toString() << " " << Color::GREEN << " " << blue << endl;

这将输出“red 12”。你可以重载<<使蓝色输出成为一个字符串(尽管这可能会导致歧义，所以不可能)，但它不会与Color::GREEN一起工作，因为它不会自动转换为Color。

隐式转换为Enum(隐式转换为int或给定类型)的目的是能够做到:

Color color;
switch (color) ...

这是可行的，但这也意味着这也是可行的:

int i = color;

对于枚举类，它不会编译。如果重载两个函数，接受枚举和整数，或者删除隐式转换…

另一个解决方案将涉及使用实际的枚举类和静态成员:

struct Color
{
    enum class Enum { RED, GREEN, BLUE };
    static const Enum RED = Enum::RED, GREEN = Enum::GREEN, BLUE = Enum::BLUE;

    //same as previous...
};

它可能会占用更多的空间，并且花费更长的时间，但会导致隐式int转换的编译错误。我就会用这个!

虽然这样做肯定有开销，但我认为它比我见过的其他代码更简单，看起来更好。还可以添加功能，这些功能都可以在类中进行范围限定。

编辑:这是有效的，大多数可以在执行前编译:

class Color
{
public:
    enum class Enum { RED, GREEN, BLUE };
    static const Enum RED = Enum::RED, GREEN = Enum::GREEN, BLUE = Enum::BLUE;

    constexpr Color() : e(Enum::RED) {}
    constexpr Color(Enum e) : e(e) {}

    constexpr bool operator==(Enum o) const { return e == o; }
    constexpr bool operator==(Color o) const { return e == o.e; }
    constexpr operator Enum() const { return e; }

    Color& operator=(Enum o) { const_cast<Enum>(this->e) = o; return *this; }
    Color& operator=(Color o) { const_cast<Enum>(this->e) = o.e; return *this; }

    std::string toString() const
    {
        switch (e)
        {
        case Enum::RED:
            return "red";
        case Enum::GREEN:
            return "green";
        case Enum::BLUE:
            return "blue";
        default:
            return "unknown";
        }
    }
private:
    const Enum e;
};

2016-10-23 01:46:11

你可以滥用用户定义的文字来达到想要的结果:

enum
{
  AAA = "AAA"_h8,
  BB = "BB"_h8,
};
   
std::cout << h8::to_string(AAA) << std::endl;
std::cout << h8::to_string(BB) << std::endl;

这将一个字符串打包成一个整数，这是可逆的。请看这里的例子。

2021-05-04 23:59:42

我的答案在这里。

你可以同时获得枚举值名称和这些索引，如deque of string。

这种方法只需要少量的复制粘贴和编辑。

当需要枚举类类型值时，需要将获得的结果从size_t类型转换为枚举类类型，但我认为这是一种非常可移植和强大的处理枚举类的方法。

enum class myenum
{
  one = 0,
  two,
  three,
};

deque<string> ssplit(const string &_src, boost::regex &_re)
{
  boost::sregex_token_iterator it(_src.begin(), _src.end(), _re, -1);
  boost::sregex_token_iterator e;
  deque<string> tokens;
  while (it != e)
    tokens.push_back(*it++);
  return std::move(tokens);
}

int main()
{
  regex re(",");
  deque<string> tokens = ssplit("one,two,three", re);
  for (auto &t : tokens) cout << t << endl;
    getchar();
  return 0;
}

2018-09-07 20:29:03

在现代c++ 11 / c++ 14 / c++ 17和未来的c++ 20中，enum为字符串

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