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.)

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。

对于c++ 17 c++ 20，您将对反思研究小组(SG7)的工作感兴趣。还有一系列平行的论文，包括措辞(P0194)和基本原理、设计和进化(P0385)。(链接解析为每个系列的最新论文。)

从P0194r2(2016-10-15)开始，该语法将使用建议的reflexpr关键字:

meta::get_base_name_v<
  meta::get_element_m<
    meta::get_enumerators_m<reflexpr(MyEnum)>,
    0>
  >

例如(改编自Matus Choclik的reflexpr clang分支):

#include <reflexpr>
#include <iostream>

enum MyEnum { AAA = 1, BBB, CCC = 99 };

int main()
{
  auto name_of_MyEnum_0 = 
    std::meta::get_base_name_v<
      std::meta::get_element_m<
        std::meta::get_enumerators_m<reflexpr(MyEnum)>,
        0>
    >;

  // prints "AAA"
  std::cout << name_of_MyEnum_0 << std::endl;
}

静态反射未能进入c++ 17(更确切地说，进入了2016年11月在Issaquah举行的标准会议上提出的可能是最终草案)，但有信心它将进入c++ 20;摘自赫布·萨特的旅行报告:

特别是，反射研究小组审查了最新合并的静态反射提案，并发现它准备在我们的下一次会议上进入主要的进化小组，开始考虑TS或下一个标准的统一静态反射提案。

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

只要你愿意为每个可查询枚举编写单独的.h/.cpp对，这个解决方案的语法和功能与常规的c++枚举几乎相同:

// MyEnum.h
#include <EnumTraits.h>
#ifndef ENUM_INCLUDE_MULTI
#pragma once
#end if

enum MyEnum : int ETRAITS
{
    EDECL(AAA) = -8,
    EDECL(BBB) = '8',
    EDECL(CCC) = AAA + BBB
};

.cpp文件是3行样板文件:

// MyEnum.cpp
#define ENUM_DEFINE MyEnum
#define ENUM_INCLUDE <MyEnum.h>
#include <EnumTraits.inl>

使用示例:

for (MyEnum value : EnumTraits<MyEnum>::GetValues())
    std::cout << EnumTraits<MyEnum>::GetName(value) << std::endl;

Code

该解决方案需要2个源文件:

// EnumTraits.h
#pragma once
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <vector>

#define ETRAITS
#define EDECL(x) x

template <class ENUM>
class EnumTraits
{
public:
    static const std::vector<ENUM>& GetValues()
    {
        return values;
    }

    static ENUM GetValue(const char* name)
    {
        auto match = valueMap.find(name);
        return (match == valueMap.end() ? ENUM() : match->second);
    }

    static const char* GetName(ENUM value)
    {
        auto match = nameMap.find(value);
        return (match == nameMap.end() ? nullptr : match->second);
    }

public:
    EnumTraits() = delete;

    using vector_type = std::vector<ENUM>;
    using name_map_type = std::unordered_map<ENUM, const char*>;
    using value_map_type = std::unordered_map<std::string, ENUM>;

private:
    static const vector_type values;
    static const name_map_type nameMap;
    static const value_map_type valueMap;
};

struct EnumInitGuard{ constexpr const EnumInitGuard& operator=(int) const { return *this; } };
template <class T> constexpr T& operator<<=(T&& x, const EnumInitGuard&) { return x; }

…

// EnumTraits.inl
#define ENUM_INCLUDE_MULTI

#include ENUM_INCLUDE
#undef ETRAITS
#undef EDECL

using EnumType = ENUM_DEFINE;
using TraitsType = EnumTraits<EnumType>;
using VectorType = typename TraitsType::vector_type;
using NameMapType = typename TraitsType::name_map_type;
using ValueMapType = typename TraitsType::value_map_type;
using NamePairType = typename NameMapType::value_type;
using ValuePairType = typename ValueMapType::value_type;

#define ETRAITS ; const VectorType TraitsType::values
#define EDECL(x) EnumType::x <<= EnumInitGuard()
#include ENUM_INCLUDE
#undef ETRAITS
#undef EDECL

#define ETRAITS ; const NameMapType TraitsType::nameMap
#define EDECL(x) NamePairType(EnumType::x, #x) <<= EnumInitGuard()
#include ENUM_INCLUDE
#undef ETRAITS
#undef EDECL

#define ETRAITS ; const ValueMapType TraitsType::valueMap
#define EDECL(x) ValuePairType(#x, EnumType::x) <<= EnumInitGuard()
#include ENUM_INCLUDE
#undef ETRAITS
#undef EDECL

解释

此实现利用了这样一个事实，即枚举定义的带括号元素列表也可以用作类成员初始化的带括号初始化列表。

当ETRAITS在enumtrait .inl的上下文中计算时， 它展开为EnumTraits<>类的静态成员定义。

EDECL宏将每个枚举成员转换为初始化列表值，这些值随后被传递到成员构造函数中，以填充枚举信息。

EnumInitGuard类被设计为使用枚举初始化式值，然后折叠——留下一个纯枚举数据列表。

好处

c++式的语法 对枚举和枚举类的工作相同(*几乎) 适用于具有任何数字基础类型的enum类型 适用于具有自动、显式和分段初始化值的enum类型 大规模重命名工作(智能感知链接保留) 只有5个预处理器符号(3个全局的)

*与枚举相反，枚举类类型中引用同一枚举中的其他值的初始化式必须完全限定这些值

不利

每个可查询enum需要一个单独的.h/.cpp对 取决于错综复杂的宏和包括魔术 小的语法错误会演变成大得多的错误 定义类或命名空间作用域的枚举不是简单的 没有编译时初始化

评论

当打开EnumTraits时，智能感知会抱怨一些私有成员访问。Inl，但由于扩展的宏实际上是定义类成员，这实际上不是一个问题。

头文件顶部的#ifndef ENUM_INCLUDE_MULTI块是一个小麻烦，可能会缩小到宏或其他内容中，但它足够小，可以接受当前的大小。

声明命名空间作用域的枚举要求首先在其命名空间作用域内向前声明枚举，然后在全局命名空间中定义枚举。此外，任何使用相同枚举值的枚举初始化器必须完全限定这些值。

namespace ns { enum MyEnum : int; }
enum ns::MyEnum : int ETRAITS
{
    EDECL(AAA) = -8,
    EDECL(BBB) = '8',
    EDECL(CCC) = ns::MyEnum::AAA + ns::MyEnum::BBB
}

我的解决方案是不使用宏。

优点:

你知道你在做什么 访问是通过哈希映射进行的，因此适用于许多有值枚举 不需要考虑顺序值或非连续值 既enum到字符串和字符串到enum转换，而添加的enum值必须添加在一个额外的地方

缺点:

您需要将所有枚举值复制为文本 哈希映射中的访问必须考虑字符串大小写 维护如果添加值是痛苦的-必须添加在enum和直接翻译映射

所以…直到c++实现c# Enum。解析功能，我将坚持这个:

            #include <unordered_map>

            enum class Language
            { unknown, 
                Chinese, 
                English, 
                French, 
                German
                // etc etc
            };

            class Enumerations
            {
            public:
                static void fnInit(void);

                static std::unordered_map <std::wstring, Language> m_Language;
                static std::unordered_map <Language, std::wstring> m_invLanguage;

            private:
                static void fnClear();
                static void fnSetValues(void);
                static void fnInvertValues(void);

                static bool m_init_done;
            };

            std::unordered_map <std::wstring, Language> Enumerations::m_Language = std::unordered_map <std::wstring, Language>();
            std::unordered_map <Language, std::wstring> Enumerations::m_invLanguage = std::unordered_map <Language, std::wstring>();

            void Enumerations::fnInit()
            {
                fnClear();
                fnSetValues();
                fnInvertValues();
            }

            void Enumerations::fnClear()
            {
                m_Language.clear();
                m_invLanguage.clear();
            }

            void Enumerations::fnSetValues(void)
            {   
                m_Language[L"unknown"] = Language::unknown;
                m_Language[L"Chinese"] = Language::Chinese;
                m_Language[L"English"] = Language::English;
                m_Language[L"French"] = Language::French;
                m_Language[L"German"] = Language::German;
                // and more etc etc
            }

            void Enumerations::fnInvertValues(void)
            {
                for (auto it = m_Language.begin(); it != m_Language.end(); it++)
                {
                    m_invLanguage[it->second] = it->first;
                }
            }

            // usage -
            //Language aLanguage = Language::English;
            //wstring sLanguage = Enumerations::m_invLanguage[aLanguage];

            //wstring sLanguage = L"French" ;
            //Language aLanguage = Enumerations::m_Language[sLanguage];