为什么在前向声明时必须提供枚举的大小？

Question

我只是不明白为什么枚举的大小与编译器相关，而类的大小却不相关。

我的代码示例：

class A;
enum E;   // must be enum E : int; in order to compile 

void f(const A & param);
void f(const E & param);

我在这里谈论的是标准 C++ 编译器。 我知道 MSVC 让它编译并且工作正常。所以问题是：

为什么这还没有标准化？

Answer 1

这已经标准化，proposal 2764: Forward declaration of enumerations (rev. 3) 允许在指定基础类型的情况下前向声明枚举，而在此之前这是不可能的。

主要原因是，当未指定基础类型时，大小是实现定义的，并且可能取决于枚举器值。来自草案 C++11 标准部分7.2[dcl.enum]：

对于底层类型不固定的枚举，底层 type 是一个整数类型，可以表示所有枚举数值 在枚举中定义。如果没有整数类型可以代表所有 枚举值，枚举格式不正确。它是 实现定义使用哪种整数类型作为底层 类型，但基础类型不得大于 int 除非枚举器的值不能放入 int 或 unsigned 诠释。如果 enumerator-list 为空，则基础类型就像 枚举有一个值为 0 的枚举数。

当按值传递时，不知道底层类型是一个问题是有道理的，但是当它是指针或引用时为什么它是一个问题？这很重要，因为显然在某些架构上，char* 和 int* 可以具有不同的大小，如 comp.lang.c++ discussion: GCC and forward declaration of enum:

中所述

[...] 虽然在大多数架构上这可能不是问题，但在某些架构上 体系结构指针将具有不同的大小，以防万一 字符指针。所以最后我们想象中的编译器不知道 放什么来获得 ColorsEnum*[...]

我们有以下 stackoverflow 答案供参考，它描述了 char* can be larger than int* 的情况，它支持上述讨论中的断言。

一些more details on the possible sizes of pointers 看起来char * 和void * 是这里的两个主要例外，因此其他对象指针不应该有同样的问题。所以看起来这种情况最终是枚举独有的。

Answer 2

这是设计目标的不同。

向前声明一个类会创建一个不完整的类型，可以在指针/引用中不透明地使用。这是一个非常有用的属性。

不完整的枚举类型没有那么有用。然而，能够声明一个枚举而不声明枚举中的常量是 有用的。可以通过要求必须指定大小来避免来自不完整枚举类型的复杂性。

所以我最好的猜测是，在设计此功能时，编译器实现者被牢记在心，委员会发现不完整枚举增加的复杂性不值得获得好处。