下面的解决方案是基于给定enum的std::array<std::string,N>。

对于将enum转换为std::string，我们只需将enum转换为size_t，然后从数组中查找字符串。该操作是O(1)，不需要堆分配。

#include <boost/preprocessor/seq/transform.hpp>
#include <boost/preprocessor/seq/enum.hpp>
#include <boost/preprocessor/stringize.hpp>

#include <string>
#include <array>
#include <iostream>

#define STRINGIZE(s, data, elem) BOOST_PP_STRINGIZE(elem)

// ENUM
// ============================================================================
#define ENUM(X, SEQ) \
struct X {   \
    enum Enum {BOOST_PP_SEQ_ENUM(SEQ)}; \
    static const std::array<std::string,BOOST_PP_SEQ_SIZE(SEQ)> array_of_strings() { \
        return {{BOOST_PP_SEQ_ENUM(BOOST_PP_SEQ_TRANSFORM(STRINGIZE, 0, SEQ))}}; \
    } \
    static std::string to_string(Enum e) { \
        auto a = array_of_strings(); \
        return a[static_cast<size_t>(e)]; \
    } \
}

对于std::string到enum的转换，我们必须对数组进行线性搜索，并将数组索引强制转换为enum。

这里有一些用法示例:http://coliru.stacked-crooked.com/a/e4212f93bee65076

编辑:重做我的解决方案，以便自定义Enum可以在类中使用。

编辑:检查下面的新版本

如上所述，N4113是这个问题的最终解决方案，但我们要等一年多才能看到它的出现。

同时，如果你想要这样的特性，你将需要求助于“简单的”模板和一些预处理器魔法。

枚举器

template<typename T>
class Enum final
{
    const char* m_name;
    const T m_value;
    static T m_counter;

public:
    Enum(const char* str, T init = m_counter) : m_name(str), m_value(init) {m_counter = (init + 1);}

    const T value() const {return m_value;}
    const char* name() const {return m_name;}
};

template<typename T>
T Enum<T>::m_counter = 0;

#define ENUM_TYPE(x)      using Enum = Enum<x>;
#define ENUM_DECL(x,...)  x(#x,##__VA_ARGS__)
#define ENUM(...)         const Enum ENUM_DECL(__VA_ARGS__);

使用

#include <iostream>

//the initialization order should be correct in all scenarios
namespace Level
{
    ENUM_TYPE(std::uint8)
    ENUM(OFF)
    ENUM(SEVERE)
    ENUM(WARNING)
    ENUM(INFO, 10)
    ENUM(DEBUG)
    ENUM(ALL)
}

namespace Example
{
    ENUM_TYPE(long)
    ENUM(A)
    ENUM(B)
    ENUM(C, 20)
    ENUM(D)
    ENUM(E)
    ENUM(F)
}

int main(int argc, char** argv)
{
    Level::Enum lvl = Level::WARNING;
    Example::Enum ex = Example::C;
    std::cout << lvl.value() << std::endl; //2
    std::cout << ex.value() << std::endl; //20
}

简单的解释

Enum<T>::m_counter在每个命名空间声明中设置为0。 (有人能告诉我^^这种行为^^在标准中被提到了吗?) 预处理器的魔力使枚举数的声明自动化。

缺点

它不是真正的枚举类型，因此不能提升为int 不能在交换机情况下使用

可选择的解决方案

这种方法牺牲了线路编号(不是真的)，但可以在开关情况下使用。

#define ENUM_TYPE(x) using type = Enum<x>
#define ENUM(x)      constexpr type x{__LINE__,#x}

template<typename T>
struct Enum final
{
    const T value;
    const char* name;

    constexpr operator const T() const noexcept {return value;}
    constexpr const char* operator&() const noexcept {return name;}
};

勘误表

在GCC和clang上，# 0行与-迂腐冲突。

解决方案

要么从#第1行开始，然后从__LINE__减去1。 或者，不要用-pedantic。 当我们谈到它的时候，要不惜一切代价避免vc++，它一直是编译器的一个笑话。

使用

#include <iostream>

namespace Level
{
    ENUM_TYPE(short);
    #line 0
    ENUM(OFF);
    ENUM(SEVERE);
    ENUM(WARNING);
    #line 10
    ENUM(INFO);
    ENUM(DEBUG);
    ENUM(ALL);
    #line <next line number> //restore the line numbering
};

int main(int argc, char** argv)
{
    std::cout << Level::OFF << std::endl;   // 0
    std::cout << &Level::OFF << std::endl;  // OFF

    std::cout << Level::INFO << std::endl;  // 10
    std::cout << &Level::INFO << std::endl; // INFO

    switch(/* any integer or integer-convertible type */)
    {
    case Level::OFF:
        //...
        break;

    case Level::SEVERE:
        //...
        break;

    //...
    }

    return 0;
}

真实的实现和使用

r3d体素- Enum r3dVoxel - ELoggingLevel

快速参考

这是一条直线

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。

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

我采用了@antron的想法，并以不同的方式实现:生成一个真正的枚举类。

这个实现满足了最初问题中列出的所有要求，但目前只有一个真正的限制:它假设枚举值要么没有提供，要么如果提供了，必须从0开始，并且无间隙地按顺序递增。

这并不是一个内在的限制——只是我不使用特别的enum值。如果需要，可以用传统的开关/案例实现替换向量查找。

解决方案使用一些c++17作为内联变量，但如果需要，这可以很容易地避免。因为简单，它还使用boost:trim。

最重要的是，它只需要30行代码，而且没有黑魔法宏。 代码如下。它的意思是放在头和包括在多个编译模块。

它可以使用与本文前面建议的相同的方式:

ENUM(Channel, int, Red, Green = 1, Blue)
std::out << "My name is " << Channel::Green;
//prints My name is Green

请让我知道这是有用的，以及如何进一步改进。

#include <boost/algorithm/string.hpp>   
struct EnumSupportBase {
  static std::vector<std::string> split(const std::string s, char delim) {
    std::stringstream ss(s);
    std::string item;
    std::vector<std::string> tokens;
    while (std::getline(ss, item, delim)) {
        auto pos = item.find_first_of ('=');
        if (pos != std::string::npos)
            item.erase (pos);
        boost::trim (item);
        tokens.push_back(item);
    }
    return tokens;
  }
};
#define ENUM(EnumName, Underlying, ...) \
    enum class EnumName : Underlying { __VA_ARGS__, _count }; \
    struct EnumName ## Support : EnumSupportBase { \
        static inline std::vector<std::string> _token_names = split(#__VA_ARGS__, ','); \
        static constexpr const char* get_name(EnumName enum_value) { \
            int index = (int)enum_value; \
            if (index >= (int)EnumName::_count || index < 0) \
               return "???"; \
            else \
               return _token_names[index].c_str(); \
        } \
    }; \
    inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const EnumName & es) { \
        return os << EnumName##Support::get_name(es); \
    } 

很长一段时间以来，我也一直为这个问题感到沮丧，还有以适当的方式将类型转换为字符串的问题。然而，对于最后一个问题，我对在标准c++中打印变量类型是否可能解释的解决方案感到惊讶?，使用的思想从Can I obtain c++ type name in a constexpr way?使用这种技术，可以构造一个类似的函数来获取枚举值为string:

#include <iostream>
using namespace std;

class static_string
{
    const char* const p_;
    const std::size_t sz_;

public:
    typedef const char* const_iterator;

    template <std::size_t N>
    constexpr static_string(const char(&a)[N]) noexcept
        : p_(a)
        , sz_(N - 1)
    {}

    constexpr static_string(const char* p, std::size_t N) noexcept
        : p_(p)
        , sz_(N)
    {}

    constexpr const char* data() const noexcept { return p_; }
    constexpr std::size_t size() const noexcept { return sz_; }

    constexpr const_iterator begin() const noexcept { return p_; }
    constexpr const_iterator end()   const noexcept { return p_ + sz_; }

    constexpr char operator[](std::size_t n) const
    {
        return n < sz_ ? p_[n] : throw std::out_of_range("static_string");
    }
};

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, static_string const& s)
{
    return os.write(s.data(), s.size());
}

/// \brief Get the name of a type
template <class T>
static_string typeName()
{
#ifdef __clang__
    static_string p = __PRETTY_FUNCTION__;
    return static_string(p.data() + 30, p.size() - 30 - 1);
#elif defined(_MSC_VER)
    static_string p = __FUNCSIG__;
    return static_string(p.data() + 37, p.size() - 37 - 7);
#endif

}

namespace details
{
    template <class Enum>
    struct EnumWrapper
    {
        template < Enum enu >
        static static_string name()
        {
#ifdef __clang__
            static_string p = __PRETTY_FUNCTION__;
            static_string enumType = typeName<Enum>();
            return static_string(p.data() + 73 + enumType.size(), p.size() - 73 - enumType.size() - 1);
#elif defined(_MSC_VER)
            static_string p = __FUNCSIG__;
            static_string enumType = typeName<Enum>();
            return static_string(p.data() + 57 + enumType.size(), p.size() - 57 - enumType.size() - 7);
#endif
        }
    };
}

/// \brief Get the name of an enum value
template <typename Enum, Enum enu>
static_string enumName()
{
    return details::EnumWrapper<Enum>::template name<enu>();
}

enum class Color
{
    Blue = 0,
    Yellow = 1
};


int main() 
{
    std::cout << "_" << typeName<Color>() << "_"  << std::endl;
    std::cout << "_" << enumName<Color, Color::Blue>() << "_"  << std::endl;
    return 0;
}

上面的代码只在Clang(参见https://ideone.com/je5Quv)和VS2015上进行了测试，但是应该可以通过对整数常量进行一些调整来适应其他编译器。当然，它仍然在底层使用宏，但至少有一个宏不需要访问枚举实现。