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c++ - 为什么不能通过指针将 C++11 强类型枚举转换为基础类型？

coder 2023-05-30 原文

在 C++11 中，我们可以将强类型枚举 (enum class) 强制转换为其基础类型。但似乎我们不能将指针指向相同的对象:

enum class MyEnum : int {};

int main()
{
  MyEnum me;

  int iv = static_cast<int>(me); // works
  int* ip = static_cast<int*>(&me); // "invalid static_cast"
}

我试图理解为什么会这样:枚举机制是否有某些东西使得支持这一点变得困难或荒谬？这是标准中的简单疏忽吗？还有什么？

在我看来，如果枚举类型真的建立在上面的整数类型之上，我们应该不仅可以转换值，还可以转换指针。我们仍然可以使用 reinterpret_cast<int*>或者 C 风格的 Actor ，但这是一个比我认为我们需要的更大的锤子。

最佳答案

TL;DR: C++ 的设计者不喜欢类型双关语。

其他人指出了为什么标准不允许这样做；我将尝试解释为什么标准的作者可能会这样做。根据this proposal ，强类型枚举的主要动机是类型安全。不幸的是，类型安全对很多人来说意味着很多事情。假设一致性是标准委员会的另一个目标是公平的，所以让我们在 C++ 的其他相关上下文中检查类型安全。

C++ 类型安全

通常在 C++ 中，类型是不相关的，除非明确指定相关(通过继承)。考虑这个例子:

class A
{
    double x;
    int y;
};

class B
{
    double x;
    int y;
};

void foo(A* a)
{
    B* b = static_cast<B*>(a); //error
}

即使 A 和 B 具有完全相同的表示形式(标准甚至称它们为“标准布局类型”)，如果没有 reinterpret_cast，您也无法在它们之间进行转换。同样，这也是一个错误:

class C
{
public:
    int x;
};

void foo(C* c)
{
    int* intPtr = static_cast<int*>(c); //error
}

尽管我们知道 C 中唯一的东西是 int 并且您可以自由访问它，但 static_cast 还是失败了。为什么？没有明确指定这些类型是相关的。 C++ 旨在支持面向对象的编程，它提供了组合和继承之间的区别。您可以在通过继承相关的类型之间进行转换，但不能在通过组合相关的类型之间进行转换。

根据您所看到的行为，很明显强类型枚举通过组合与其基础类型相关联。为什么这可能是标准委员会选择的模型？

组合与继承

有很多关于这个问题的文章写得比我能写的更好，但我会尝试总结一下。何时使用组合与何时使用继承当然是一个灰色地带，但在这种情况下有很多点支持组合。

  1. 强类型枚举不打算用作整数值。因此，由继承指示的“is-a”关系不适合。
  2. 在最高级别上，枚举旨在表示一组离散值。通过为每个值分配一个 id 号来实现这一点通常并不重要(不幸的是，C 公开并因此强制了这种关系)。
  3. 回首the proposal ，允许指定基础类型的列出的原因是指定枚举的大小和符号。这更像是一个实现细节，而不是枚举的重要部分，同样有利于组合。

在这种情况下，您可能会争论好几天是继承还是组合更好，但最终必须做出决定，并且行为是以组合为模型的。

关于c++ - 为什么不能通过指针将 C++11 强类型枚举转换为基础类型？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/24566576/

amp43codesectionC++c++c++11enumsenum-classstrongly-typed-enum

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