如果枚举不能适合无符号整数类型会发生什么？

Question

根据Bathsheba 的要求和"What happens if an enum cannot fit into an integral type?" 的后续问题：

假设枚举定义如下：

enum foo : unsigned int
{
    bar = UINT_MAX,
    oops
};

oops 的值是否已定义？

---

MSVS2015编译：

warning C4340: 'oops': value wrapped from positive to negative value
warning C4309: 'initializing': truncation of constant value
warning C4369: 'oops':  enumerator value '4294967296' cannot be represented as 'unsigned int', value is '0'

MSVS2015 输出：

bar = 4294967295
oops= 0

---

gcc 4.9.2 编译：

9 : note: in expansion of macro 'UINT_MAX'
bar = UINT_MAX,
^
10 : error: enumerator value 4294967296l is outside the range of underlying type 'unsigned int'
oops
^
Compilation failed

gcc 4.9.2 输出

//compilation failed

Answer 1

这是一个非常有趣的问题。简单的答案是这实际上是未定义的：标准没有说明这种情况。

为了有一个更好的例子，考虑这个enum：

 enum foo : bool { True=true, undefined };

按照标准：

[dcl.enum]/2: [...] 一个没有初始化器的枚举器定义 > 给 enumerator 一个通过将 前一个 enumerator 的值加一而获得的值。

因此，在我们的示例中foo::undefined 的值为2 (true+1)。不能表示为bool。

格式不正确吗？

否，根据标准，它是完全有效的，只有不固定的底层类型有不能表示所有枚举值的限制：

[dcl.enum]/7：对于底层类型不固定的枚举，[...] 如果没有整数类型可以表示所有枚举值, 枚举格式不正确。

它没有说明 固定的底层类型，它不能代表所有的枚举值。

原题的oops和undefined的值是多少？

它是未定义：标准没有说明这个案例。

foo::undefined 的可能值：

• 可能的最大值 (true)：undefined 和 oops 应该是基础类型的最大值。
• 最低可能值 (false)：基础类型的最小值。注意：在有符号整数中，它与整数溢出的当前行为（未定义行为）不匹配。
• 随机值 (?)：编译器会选择一个值。

所有这些值的问题在于它可能导致两个字段具有相同的值（例如foo::True == foo::undefined）。

初始化器（例如undefined=2）和“隐式”初始化器（例如True=true, undefined）的区别

按照标准：

[dcl.enum]/5：如果底层类型是固定的，则右大括号之前的每个枚举数的类型都是底层类型 和 enumerator-definition 中的 constant-expression 应为基础类型的转换常量表达式。

换句话说：

 enum bar : bool { undefined=2 };

等价于

 enum bar : bool { undefined=static_cast<bool>(2) };

然后bar::undefined 将是true。在“隐式”初始化程序中，情况并非如此：这个标准段落只说初始化程序，而不是“隐式”初始化程序。

总结

1. 通过这种方式，具有 fixed-underlying-type 的 enum 可能具有无法表示的值。
2. 标准未定义它们的值。

根据问题和 cmets，这在 GCC 和 clang 中无效，但对 MSVS-2015 有效（带有警告）。