c++ - values - que es un enum en java

Implementación de operadores para clase enum.

Question

Después de la discusión en cuestión Incremento y decremento de la "clase de enumeración" , me gustaría preguntar sobre la posible implementación de operadores aritméticos para enum class tipos de enum class .

Ejemplo de la pregunta original:

enum class Colors { Black, Blue, White, END_OF_LIST };

// Special behavior for ++Colors
Colors& operator++( Colors &c ) {
  c = static_cast<Colors>( static_cast<int>(c) + 1 );
  if ( c == Colors::END_OF_LIST )
    c = Colors::Black;
  return c;
}

¿Hay una manera de implementar operadores aritméticos sin convertir a un tipo con operadores ya definidos? No puedo pensar en ninguno, pero el casting me molesta. Los moldes suelen indicar que algo está mal y tiene que haber una muy buena razón para su uso. Espero que el lenguaje permita la implementación de un operador sin tener que forzar a un tipo específico.

Answer 1

La solución sin conversión es usar el interruptor. Sin embargo, puede generar un pseudo-switch usando plantillas. El principio es procesar recursivamente todos los valores de la enumeración utilizando una lista de plantillas (o un paquete de parámetros). Entonces, aquí hay 3 métodos que encontré.

Prueba de enumeración:

enum class Fruit
{
    apple,
    banana,
    orange,
    pineapple,
    lemon
};

El interruptor de vainilla (vivir aquí) :

/// Non-scalable way
Fruit& operator++(Fruit& f)
{
    switch(f)
    {
        case Fruit::apple: return f = Fruit::banana;
        case Fruit::banana: return f = Fruit::orange;
        case Fruit::orange: return f = Fruit::pineapple;
        case Fruit::pineapple: return f = Fruit::lemon;
        case Fruit::lemon: return f = Fruit::apple;
    }
}

El método C ++ 03-ish (en vivo aquí) :

template<typename E, E v>
struct EnumValue
{
    static const E value = v;
};

template<typename h, typename t>
struct StaticList
{
    typedef h head;
    typedef t tail;
};

template<typename list, typename first>
struct CyclicHead
{
    typedef typename list::head item;
};

template<typename first>
struct CyclicHead<void,first>
{
    typedef first item;
};

template<typename E, typename list, typename first = typename list::head>
struct Advance
{
    typedef typename list::head lh;
    typedef typename list::tail lt;
    typedef typename CyclicHead<lt, first>::item next;

    static void advance(E& value)
    {
        if(value == lh::value)
            value = next::value;
        else
            Advance<E, typename list::tail, first>::advance(value);
    }
};

template<typename E, typename f>
struct Advance<E,void,f>
{
    static void advance(E& value)
    {
    }
};

/// Scalable way, C++03-ish
typedef StaticList<EnumValue<Fruit,Fruit::apple>,
        StaticList<EnumValue<Fruit,Fruit::banana>,
        StaticList<EnumValue<Fruit,Fruit::orange>,
        StaticList<EnumValue<Fruit,Fruit::pineapple>,
        StaticList<EnumValue<Fruit,Fruit::lemon>,
        void
> > > > > Fruit_values;

Fruit& operator++(Fruit& f)
{
    Advance<Fruit, Fruit_values>::advance(f);
    return f;
}

El método C ++ 11-ish (en vivo aquí) :

template<typename E, E first, E head>
void advanceEnum(E& v)
{
    if(v == head)
        v = first;
}

template<typename E, E first, E head, E next, E... tail>
void advanceEnum(E& v)
{
    if(v == head)
        v = next;
    else
        advanceEnum<E,first,next,tail...>(v);
}

template<typename E, E first, E... values>
struct EnumValues
{
    static void advance(E& v)
    {
        advanceEnum<E, first, first, values...>(v);
    }
};

/// Scalable way, C++11-ish
typedef EnumValues<Fruit,
        Fruit::apple,
        Fruit::banana,
        Fruit::orange,
        Fruit::pineapple,
        Fruit::lemon
> Fruit_values11;

Fruit& operator++(Fruit& f)
{
    Fruit_values11::advance(f);
    return f;
}

(C ++ 11-ish versión antigua)

Es posible que pueda extender agregando un preprocesador para eliminar la necesidad de repetir la lista de valores.

Answer 2

Todos los operadores en C ++ en las enumeraciones se pueden escribir sin transmitir a un tipo subyacente, pero el resultado sería ridículamente detallado.

Como ejemplo:

size_t index( Colors c ) {
  switch(c) {
    case Colors::Black: return 0;
    case Colors::Blue: return 1;
    case Colors::White: return 2;
  }
}
Color indexd_color( size_t n ) {
  switch(n%3) {
    case 0: return Colors::Black;
    case 1: return Colors::Blue;
    case 2: return Colors::White;
  }
}
Colors increment( Colors c, size_t n = 1 ) {
  return indexed_color( index(c) + n );
}
Colors decrement( Colors c, size_t n = 1 ) {
  return indexed_color( index(c)+3 - (n%3) );
}
Colors& operator++( Colors& c ) {
  c = increment(c)
  return c;
}
Colors operator++( Colors& c, bool ) {
  Colors retval = c;
  c = increment(c)
  return retval;
}

y un compilador inteligente podrá convertirlas en operaciones que estén directamente en el tipo integral de base.

Pero convertir a un tipo integral base en la interfaz de tu enum class no es malo. Y los operadores son parte de la interfaz para su enum class .

Si no te gusta ese bucle a través de size_t y lo consideras un reparto falso, puedes escribir:

Colors increment( Colors c ) {
  switch(c) {
    case Colors::Black: return Colors::Blue;
    case Colors::Blue: return Colors::White;
    case Colors::White: return Colors::Black;
  }
}

y de manera similar para disminuir, e implementar incremento por by como bucles de increment repetido.

Answer 3

enum class Colors { Black, Blue, White };

Colors operator++(Colors& color)
{
    color = (color == Colors::White) ? Colors::Black : Colors(int(color) + 1);
    return color;
}

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