C++ 枚举到无符号整数比较答案

【问题标题】：C++ enum to unsigned int comparisonC++ 枚举到无符号整数比较
【发布时间】：2008-11-19 11:28:01
【问题描述】：

我在目前正在处理的代码中发现了这一点，并认为这是我遇到一些问题的原因。

在某处的标题中：

enum SpecificIndexes{
    //snip
    INVALID_INDEX = -1
};

然后 - 初始化：

nextIndex = INVALID_INDEX;

并使用

if(nextIndex != INVALID_INDEX)
{
    //do stuff
}

调试代码，nextIndex 中的值不太有意义（它们很大），我发现它被声明了：

unsigned int nextIndex;

因此，INVALID_INDEX 的初始设置使 unsigned int 下溢并将其设置为一个巨大的数字。我认为这是导致问题的原因，但仔细观察，测试

if(nextIndex != INVALID_INDEX)

行为正确，即当 nextIndex 为“大 +ve 值”时，它从未执行 if 的主体。

这是正确的吗？这是怎么回事？枚举值是否被隐式转换为与变量相同类型的无符号整数，因此以相同的方式包装？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

一切都好。它是有效代码，也是常用的库端 C++ 代码，在现代 C++ 中更是如此（第一次看到时很奇怪，但在现实中它是一种非常常见的模式）。

然后枚举是有符号整数，但它们会隐式转换为无符号整数，现在这取决于您的编译器可能会发出警告，但它仍然非常常用，但是您应该显式转换以使维护人员清楚。

【讨论】：

我完全不同意。首先，您的代码说 nextIndex 是无符号的，而实际上它不是，这会误导读者。其次，如果您稍后决定向 SpecificIndexes 添加新的正值并使用运算符 > 或
枚举已签名，但您对 >
是的 - 这是我发现的一个问题。使用 nextIndex 的函数断言它 > 0，因此将其更改为使用带符号的 int 并不是一个简单的选择，我认为其他代码依赖于它的实现方式。这很令人困惑。
闻起来像重构我的时间:) 无论如何，一个快速的解决方案是 Assert(index>0 && index != INVALID_INDEX);至少这是正确的，并且也使断言得到了更好的记录。

【解决方案2】：

枚举可以由有符号或无符号整数类型表示，具体取决于它们是否包含任何负值以及编译器的感觉。这里的例子包含一个负值，因此必须用有符号整数类型表示。

有符号和无符号类型之间的相等比较是安全的，并且通常按照作者的意图进行 - 有符号值将首先转换为无符号，并且这样做的结果由 C++ 标准定义并且是直观的（至少，它是一旦你知道目标类型。除非整数不是二进制补码。所以可能不是那么直观，但通常不会导致问题。

订单比较更有可能导致错误。例如：

SpecificIndexes value = INVALID_VALUE;
return (value >= 0);

返回 false，但是：

unsigned int value = INVALID_VALUE;
return (value >= 0);

返回真。有时作者不会欣赏这种差异，特别是如果“价值”的类型在使用时不是很明显。不过，编译器可能会对第二个示例发出警告，因为 (value >= 0) 是重言式。

【讨论】：

【解决方案3】：

事实上，当-1 被赋值给nextValue 时，它被隐式地转换为它的等价无符号值。等价的无符号是具有相同按位表示的值（即 111111111111...，这是最大的无符号值）。

稍后，在比较语句中，发生了另一个隐式转换。

所以这现在可以工作，但将来可能会导致问题。混合有符号和无符号值绝不是一个好主意。

【讨论】：

那么使用枚举值的测试呢，我认为这也是一个隐式转换？
为了记录，我同意 xan 的观点并相应地编辑了我的条目。但我不知道为什么我的评论消失了。
“等价的无符号是具有相同按位表示的值” - 如果实现对有符号整数类型使用二进制补码表示，则这是正确的。然而，这不是定义，也不适用于补码或符号值表示。反正很少见。

【解决方案4】：

是的，我相信枚举已签名。改变

unsigned int nextIndex;

到

int nextIndex;

你的程序应该可以工作了。

【讨论】：

【解决方案5】：

C++ 标准允许实现对枚举使用有符号类型，但并不要求这样做。因此，您通常不能假设将负数放入枚举中是安全的。

【讨论】：