我不太喜欢与此相关的所有花哨的框架(宏、模板和类)，因为我认为使用它们会使代码更难理解，并且会增加编译时间并隐藏错误。总的来说，我想要一个简单的解决这个问题的方法。添加额外的100行代码并不简单。

最初问题中给出的示例与我实际在生产中使用的代码非常接近。相反，我只想对原来的示例查找函数提出一些小的改进:

const std::string& magic(MyClass::MyEnum e)
{
    static const std::string OUT_OF_RANGE = "Out of range";
    #define ENTRY(v) { MyClass::MyEnum::v, "MyClass::MyEnum::" #v }
    static const std::unordered_map<MyClass::MyEnum, std::string> LOOKUP {
        ENTRY(AAA),
        ENTRY(BBB),
        ENTRY(CCC),
    };
    #undef ENTRY
    auto it  = LOOKUP.find(e);
    return ((it != LOOKUP.end()) ? it->second : OUT_OF_RANGE);
}

具体地说:

Internal data structures are now 'static' and 'const'. These are unchanging, so there is no need to construct these on every call to the function, and to do so would be very inefficient. Instead, these are constructed on the first call to the function only. Return value is now 'const std::string&'. This function will only return references to already-allocated std::string objects with 'static' lifetime, so there is no need to copy them when returning. Map type is now 'std::unordered_map' for O(1) access instead of std::map's O(log(N)) access. Use of the ENTRY macro allows somewhat more concise code and also avoids potential problems from typos made while entering names in the string literals. (If the programmer enters an invalid name, a compiler error will result.)

(类似https://stackoverflow.com/a/54967187/2338477，略有修改)。

下面是我自己的解决方案，最小的定义魔术和支持单个枚举赋值。

下面是头文件:

#pragma once
#include <string>
#include <map>
#include <regex>

template <class Enum>
class EnumReflect
{
public:
    static const char* getEnums() { return ""; }
};

//
//  Just a container for each enumeration type.
//
template <class Enum>
class EnumReflectBase
{
public:
    static std::map<std::string, int> enum2int;
    static std::map<int, std::string> int2enum;

    static void EnsureEnumMapReady( const char* enumsInfo )
    {
        if (*enumsInfo == 0 || enum2int.size() != 0 )
            return;

        // Should be called once per each enumeration.
        std::string senumsInfo(enumsInfo);
        std::regex re("^([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]+) *=? *([^,]*)(,|$) *");     // C++ identifier to optional " = <value>"
        std::smatch sm;
        int value = 0;

        for (; regex_search(senumsInfo, sm, re); senumsInfo = sm.suffix(), value++)
        {
            string enumName = sm[1].str();
            string enumValue = sm[2].str();

            if (enumValue.length() != 0)
                value = atoi(enumValue.c_str());

            enum2int[enumName] = value;
            int2enum[value] = enumName;
        }
    }
};

template <class Enum>
std::map<std::string, int> EnumReflectBase<Enum>::enum2int;

template <class Enum>
std::map<int, std::string> EnumReflectBase<Enum>::int2enum;


#define DECLARE_ENUM(name, ...)                                         \
    enum name { __VA_ARGS__ };                                          \
    template <>                                                         \
    class EnumReflect<##name>: public EnumReflectBase<##name> {         \
    public:                                                             \
        static const char* getEnums() { return #__VA_ARGS__; }          \
    };




/*
    Basic usage:

    Declare enumeration:

DECLARE_ENUM( enumName,

    enumValue1,
    enumValue2,
    enumValue3 = 5,

    // comment
    enumValue4
);

    Conversion logic:

    From enumeration to string:

        printf( EnumToString(enumValue3).c_str() );

    From string to enumeration:

       enumName value;

       if( !StringToEnum("enumValue4", value) )
            printf("Conversion failed...");
*/

//
//  Converts enumeration to string, if not found - empty string is returned.
//
template <class T>
std::string EnumToString(T t)
{
    EnumReflect<T>::EnsureEnumMapReady(EnumReflect<T>::getEnums());
    auto& int2enum = EnumReflect<T>::int2enum;
    auto it = int2enum.find(t);

    if (it == int2enum.end())
        return "";

    return it->second;
}

//
//  Converts string to enumeration, if not found - false is returned.
//
template <class T>
bool StringToEnum(const char* enumName, T& t)
{
    EnumReflect<T>::EnsureEnumMapReady(EnumReflect<T>::getEnums());
    auto& enum2int = EnumReflect<T>::enum2int;
    auto it = enum2int.find(enumName);

    if (it == enum2int.end())
        return false;

    t = (T) it->second;
    return true;
}

下面是示例测试应用程序:

DECLARE_ENUM(TestEnum,
    ValueOne,
    ValueTwo,
    ValueThree = 5,
    ValueFour = 7
);

DECLARE_ENUM(TestEnum2,
    ValueOne2 = -1,
    ValueTwo2,
    ValueThree2 = -4,
    ValueFour2
);

void main(void)
{
    string sName1 = EnumToString(ValueOne);
    string sName2 = EnumToString(ValueTwo);
    string sName3 = EnumToString(ValueThree);
    string sName4 = EnumToString(ValueFour);

    TestEnum t1, t2, t3, t4, t5 = ValueOne;
    bool b1 = StringToEnum(sName1.c_str(), t1);
    bool b2 = StringToEnum(sName2.c_str(), t2);
    bool b3 = StringToEnum(sName3.c_str(), t3);
    bool b4 = StringToEnum(sName4.c_str(), t4);
    bool b5 = StringToEnum("Unknown", t5);

    string sName2_1 = EnumToString(ValueOne2);
    string sName2_2 = EnumToString(ValueTwo2);
    string sName2_3 = EnumToString(ValueThree2);
    string sName2_4 = EnumToString(ValueFour2);

    TestEnum2 t2_1, t2_2, t2_3, t2_4, t2_5 = ValueOne2;
    bool b2_1 = StringToEnum(sName2_1.c_str(), t2_1);
    bool b2_2 = StringToEnum(sName2_2.c_str(), t2_2);
    bool b2_3 = StringToEnum(sName2_3.c_str(), t2_3);
    bool b2_4 = StringToEnum(sName2_4.c_str(), t2_4);
    bool b2_5 = StringToEnum("Unknown", t2_5);

同一头文件的更新版本将保存在这里:

https://github.com/tapika/cppscriptcore/blob/master/SolutionProjectModel/EnumReflect.h

我写了一个库来解决这个问题，所有的事情都发生在编译时，除了获取消息。

用法:

使用宏DEF_MSG定义宏和消息对:

DEF_MSG(CODE_OK,   "OK!")
DEF_MSG(CODE_FAIL, "Fail!")

CODE_OK是要使用的宏，“OK!”是相应的消息。

使用get_message()或gm()来获取消息:

get_message(CODE_FAIL);  // will return "Fail!"
gm(CODE_FAIL);           // works exactly the same as above

使用MSG_NUM查找已经定义了多少个宏。它会自动增加，你不需要做任何事情。

预定义的消息:

MSG_OK:     OK
MSG_BOTTOM: Message bottom

项目:libcodemsg

标准库不会创建额外的数据。一切都发生在编译时。在message_def.h中，它生成一个名为MSG_CODE的enum;在message_def.c中，它生成一个变量，保存静态const char* _g_messages[]中的所有字符串。

在这种情况下，库只能创建一个枚举。这对于返回值非常理想，例如:

MSG_CODE foo(void) {
    return MSG_OK; // or something else
}

MSG_CODE ret = foo();

if (MSG_OK != ret) {
    printf("%s\n", gm(ret););
}

我喜欢这种设计的另一个原因是，您可以在不同的文件中管理消息定义。

我发现这个问题的解看起来好多了。

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

#define ENUM_MAKE(TYPE, ...) \
        enum class TYPE {__VA_ARGS__};\
        struct Helper_ ## TYPE { \
            static const String& toName(TYPE type) {\
                int index = static_cast<int>(type);\
                return splitStringVec()[index];}\
            static const TYPE toType(const String& name){\
                static std::unordered_map<String,TYPE> typeNameMap;\
                if( typeNameMap.empty() )\
                {\
                    const StringVector& ssVec = splitStringVec();\
                    for (size_t i = 0; i < ssVec.size(); ++i)\
                        typeNameMap.insert(std::make_pair(ssVec[i], static_cast<TYPE>(i)));\
                }\
                return typeNameMap[name];}\
            static const StringVector& splitStringVec() {\
                static StringVector typeNameVector;\
                if(typeNameVector.empty()) \
                {\
                    typeNameVector = StringUtil::split(#__VA_ARGS__, ",");\
                    for (auto& name : typeNameVector)\
                    {\
                        name.erase(std::remove(name.begin(), name.end(), ' '),name.end()); \
                        name = String(#TYPE) + "::" + name;\
                    }\
                }\
                return typeNameVector;\
            }\
        };


using String = std::string;
using StringVector = std::vector<String>;

   StringVector StringUtil::split( const String& str, const String& delims, unsigned int maxSplits, bool preserveDelims)
    {
        StringVector ret;
        // Pre-allocate some space for performance
        ret.reserve(maxSplits ? maxSplits+1 : 10);    // 10 is guessed capacity for most case

        unsigned int numSplits = 0;

        // Use STL methods 
        size_t start, pos;
        start = 0;
        do 
        {
            pos = str.find_first_of(delims, start);
            if (pos == start)
            {
                // Do nothing
                start = pos + 1;
            }
            else if (pos == String::npos || (maxSplits && numSplits == maxSplits))
            {
                // Copy the rest of the string
                ret.push_back( str.substr(start) );
                break;
            }
            else
            {
                // Copy up to delimiter
                ret.push_back( str.substr(start, pos - start) );

                if(preserveDelims)
                {
                    // Sometimes there could be more than one delimiter in a row.
                    // Loop until we don't find any more delims
                    size_t delimStart = pos, delimPos;
                    delimPos = str.find_first_not_of(delims, delimStart);
                    if (delimPos == String::npos)
                    {
                        // Copy the rest of the string
                        ret.push_back( str.substr(delimStart) );
                    }
                    else
                    {
                        ret.push_back( str.substr(delimStart, delimPos - delimStart) );
                    }
                }

                start = pos + 1;
            }
            // parse up to next real data
            start = str.find_first_not_of(delims, start);
            ++numSplits;

        } while (pos != String::npos);



        return ret;
    }

例子

ENUM_MAKE(MY_TEST, MY_1, MY_2, MY_3)


    MY_TEST s1 = MY_TEST::MY_1;
    MY_TEST s2 = MY_TEST::MY_2;
    MY_TEST s3 = MY_TEST::MY_3;

    String z1 = Helper_MY_TEST::toName(s1);
    String z2 = Helper_MY_TEST::toName(s2);
    String z3 = Helper_MY_TEST::toName(s3);

    MY_TEST q1 = Helper_MY_TEST::toType(z1);
    MY_TEST q2 = Helper_MY_TEST::toType(z2);
    MY_TEST q3 = Helper_MY_TEST::toType(z3);

自动ENUM_MAKE宏生成“枚举类”和“枚举反射函数”辅助类。

为了减少错误，Everything只定义一个ENUM_MAKE。

这种代码的优点是自动创建用于反射和查看宏代码，易于理解的代码。'enum to string'， 'string to enum'性能都是算法O(1)。

缺点是第一次使用时，枚举relection的string vector和map的helper类被初始化。 但是如果你想，你也会被预初始化。- - - - - -

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); \
    }