是否可以确定枚举是否强类型？

Question

C++11为我们如何处理枚举引入了两个不同的添加:一个选项使它们具有作用域，另一个选项使它们被输入。现在我们有四种不同的枚举子类型：

enum Old {};
enum Typed : int8_t {};
enum class Scoped {};
enum class TypedScoped : int8_t {};

This question询问如何确定枚举的作用域。我想知道如何确定枚举是否是输入的。

更多信息

我使用Qt框架，它以可移植的跨平台方式提供了用于序列化/反序列化数据的QDataStream类。显然，为了使生成的数据流具有可移植性，必须以固定长度的形式存储所有整数。这也包括枚举。回到当时，我做了几个助手宏，通过将枚举转换为一个固定(用户指定的)长度的整数来定义枚举的序列化/反序列化：

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v);

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_READ_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v);

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_OPERATORS(_TYPE) \
    SC_DECLARE_DATASTREAM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) \
    SC_DECLARE_DATASTREAM_READ_OPERATOR(_TYPE)

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE, _LEN) \
    QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v) \
{ \
    qint ## _LEN t = v; \
    static_assert(sizeof(t) >= sizeof(v), "Increase length"); \
    stream << t; \
    return stream; \
    }

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE, _LEN) \
    QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v) \
{ \
    qint ## _LEN t {0}; \
    static_assert(sizeof(t) >= sizeof(v), "Increase length"); \
    stream >> t; \
    if(stream.status() == QDataStream::Ok) \
    v = static_cast<_TYPE>(t); \
    return stream; \
    }

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_OPERATORS(_TYPE, _LEN) \
    SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE, _LEN) \
    SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE, _LEN)

既然C++11允许指定基础枚举类型，我就可以简化上面提到的宏：

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_TYPED_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v) \
{ \
    const std::underlying_type<_TYPE>::type t {static_cast<std::underlying_type<_TYPE>::type>(v)}; \
    stream << t; \
    return stream; \
    }

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_TYPED_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v) \
{ \
    std::underlying_type<_TYPE>::type t {0}; \
    stream >> t; \
    if(stream.status() == QDataStream::Ok) \
    v = static_cast<_TYPE>(t); \
    return stream; \
    }

但是，如果用户意外地将新(*_TYPED_*)宏用于未指定其基础类型的枚举，则会破坏可移植性的保证，因为在不同平台上编译相同的代码可能会产生不同的底层类型，从而导致序列化/反序列化代码中的整数长度不同。我需要的是向代码中添加一个static_assert，如果枚举在声明时没有被强类型，这将破坏编译过程。

Answer 1

std::underlying_type可用于将编译限制为一组fixed width integer types (例如，使用std::is_same)：

#include <type_traits>
#include <cstdint>

template <typename T>
    constexpr bool is_fixed =
        std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
        std::is_same<T, std::int16_t>::value
        // etc..
    ;

enum class E1 : std::int8_t {};
    static_assert( is_fixed<std::underlying_type_t<E1>>, "fixed");

enum class E2 {};
    static_assert(!is_fixed<std::underlying_type_t<E2>>, "not fixed");

变量模板确实是从C++14开始的，但是在C++11中，可以通过constexpr函数或struct/class实现相同的模板

template <typename T>
    constexpr bool is_fixed_f() {
        return  std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
                std::is_same<T, std::int16_t>::value
                // etc..
        ;
    }

template <typename T>
    struct is_fixed_s {
        static constexpr bool value =
            std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
            std::is_same<T, std::int16_t>::value
            // etc..
        ;
    };

Answer 2

在回答标题问题:否时，不可能知道枚举是否有明确的底层类型。

即使有，它也解决不了你的实际问题，这更像是“如何知道一个枚举类型是否有固定大小？”

想象一下这个简单的例子：

enum class Foo : long {};

在某些系统中，这将是32位，而在另一些系统上，这将是64位。因此，即使某些机制让您发现它具有显式类型，它也不会对您有所帮助，因为大小是不可移植的。