声明一个枚举类底层类型 bool 有什么好处？

Question

在我目前正在开发的库中，有这个小东西：

enum class BoolMode : uint8_t
{
    TrueIfFalse = 0,
    TrueIfTrue  = 1
};

这是一个小助手，用于轻松生成可逆条件检查，同时只需创建一个易于编写和阅读的单一实现...

为了让这个帮助器易于使用，我必须为bool 定义比较运算符（显然）。我是这样做的：

inline constexpr bool operator ==(const bool boolValue, const BoolMode mode) noexcept
{
    return (boolValue == static_cast<const bool>(mode));
}

inline constexpr bool operator !=(const bool boolValue, const BoolMode mode) noexcept
{
    return (boolValue != static_cast<const bool>(mode));
}

inline constexpr bool operator ==(const BoolMode mode, const bool boolValue) noexcept
{
    return (boolValue == static_cast<const bool>(mode));
}

inline constexpr bool operator !=(const BoolMode mode, const bool boolValue) noexcept
{
    return (boolValue != static_cast<const bool>(mode));
}

我想知道这样定义BoolMode 是否有任何好处：

enum class BoolMode : bool
{
    TrueIfFalse = false,
    TrueIfTrue  = true
};

由于无论如何都必须努力来定义比较运算符，所以我看不出最好的选择是什么......

问题：

• 使用bool作为底层类型的目的是什么？
• 有具体的使用例子吗？
• 这段代码中有什么我应该注意的吗？
• 有任何改进代码的线索和/或建议吗？

提前致谢。

Answer 1

如果bool 是X 的基础类型，那么std::underlying_type_t<X> 是bool。

bool 和 enums 类型的变量与 bool 基础类型只有两个有效状态； 0 和 1。

uint8_t 和 enums 类型的变量以及 uint8_t 基础类型有 256 个有效状态； 0 到 255。

编译器和元编程都可以意识到这种差异。自定义notstd::optional 可以使用3 不是有效bool 的事实来使notstd::optional<bool> 占用一个字节（对于false，其值为0，对于true，其值为1和3 为nullopt）。

这也可用于在序列化时将bools 或enums 与bool 基础类型智能打包到位字段中。

理论上，当bool 是基础类型时，为== 生成的程序集可以进行位比较，而不是零或非零字节检查。我可以想象速度更快的平台。同时，如果 uint8_t 是基础类型，则枚举中的非零值 anywhere 意味着它在转换为 bool 时映射到 true。

这些问题都不太可能发生。