C++标准模板(STL)- 类型支持 (杂项变换,获取给定枚举类型的底层整数类型,std::underlying_type)

类型特性

类型特性定义一个编译时基于模板的结构,以查询或修改类型的属性。

试图特化定义于 <type_traits> 头文件的模板导致未定义行为,除了 std::common_type 可依照其所描述特化。

定义于<type_traits>头文件的模板可以用不完整类型实例化,除非另外有指定,尽管通常禁止以不完整类型实例化标准库模板。
 

杂项变换

获取给定枚举类型的底层整数类型

std::underlying_type

template< class T >
struct underlying_type;

(C++11 起)

T 是完整枚举类型,则提供指名 T 底层类型的成员 typedef type

否则,行为未定义。

(C++20 前)

否则,若 T 不是枚举类型,则无成员 type 。否则( T 为不完整枚举类型)程序为病式。

(C++20 起)

成员类型

名称 定义
type T 的底层类型

辅助类型

template< class T >
using underlying_type_t = typename underlying_type<T>::type;

(C++14 起)

注意

每个枚举类型都拥有底层类型,它可以是

1. 显式指定(有作用域和无作用域枚举均可)

2. 省略,该情况下对于有作用域枚举是 int ,或(对于无作用域枚举)是足以表示枚举所有值的实现定义的整数类型

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 2396 C++11 允许不完整枚举类型 要求完整枚举类型

调用示例

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <typeinfo>

enum enum1 {};
enum class enum2 : int {};
enum class enum3 : bool {};
enum struct enum4 : long {};
enum struct enum5 : uint64_t {};

int main()
{
    typedef typename std::underlying_type<enum1>::type Type1;
    typedef typename std::underlying_type<enum2>::type Type2;
    typedef typename std::underlying_type<enum3>::type Type3;
    typedef typename std::underlying_type<enum4>::type Type4;
    typedef typename std::underlying_type<enum5>::type Type5;

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::is_same <unsigned, typename std::underlying_type<enum1>::type>::value:  "
              << std::is_same <unsigned, Type1>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_same <int, typename std::underlying_type<enum2>::type>::value:       "
              << std::is_same <int, Type2>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_same <bool, typename std::underlying_type<enum3>::type>::value:      "
              << std::is_same <bool, Type3>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_same <long, typename std::underlying_type<enum4>::type>::value:      "
              << std::is_same <long, Type4>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_same <long, typename std::underlying_type<enum5>::type>::value:      "
              << std::is_same <uint64_t, Type5>::value << std::endl;
    std::cout << std::endl;

    std::cout << "typeid(enum1).name():      "
              << typeid(enum1).name() << std::endl;
    std::cout << "typeid(enum2).name():      "
              << typeid(enum2).name() << std::endl;
    std::cout << "typeid(enum3).name():      "
              << typeid(enum3).name() << std::endl;
    std::cout << "typeid(enum4).name():      "
              << typeid(enum4).name() << std::endl;
    std::cout << "typeid(enum5).name():      "
              << typeid(enum5).name() << std::endl;
    std::cout << std::endl;

    std::cout << "typename std::underlying_type<enum1>::type:      "
              << typeid(Type1).name() << std::endl;
    std::cout << "typename std::underlying_type<enum2>::type:      "
              << typeid(Type2).name() << std::endl;
    std::cout << "typename std::underlying_type<enum3>::type:      "
              << typeid(Type3).name() << std::endl;
    std::cout << "typename std::underlying_type<enum4>::type:      "
              << typeid(Type4).name() << std::endl;
    std::cout << "typename std::underlying_type<enum5>::type:      "
              << typeid(Type5).name() << std::endl;

    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

输出

std::is_same <unsigned, typename std::underlying_type<enum1>::type>::value:  true
std::is_same <int, typename std::underlying_type<enum2>::type>::value:       true
std::is_same <bool, typename std::underlying_type<enum3>::type>::value:      true
std::is_same <long, typename std::underlying_type<enum4>::type>::value:      true
std::is_same <long, typename std::underlying_type<enum5>::type>::value:      true

typeid(enum1).name():      5enum1
typeid(enum2).name():      5enum2
typeid(enum3).name():      5enum3
typeid(enum4).name():      5enum4
typeid(enum5).name():      5enum5

typename std::underlying_type<enum1>::type:      j
typename std::underlying_type<enum2>::type:      i
typename std::underlying_type<enum3>::type:      b
typename std::underlying_type<enum4>::type:      l
typename std::underlying_type<enum5>::type:      y

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