为什么 C++ numeric_limits<enum_type>::max() == 0？

Question

这里有一些看起来可以工作的代码：

#include <cassert>
#include <limits>

enum test { A = 1 };

int main()
{
    int max = std::numeric_limits<test>::max();
    assert(max > 0);
}

但它在 Linux 上的 GCC (4.6.2) 和 clang (2.9) 下都失败了：枚举类型的 max() 实际上为零！即使您使用 C++11 枚举类型说明符明确说明您希望枚举具有什么类型，这仍然是正确的。

这是为什么？至于 C++11 的行为，是否有明确要求？我在关于强类型枚举的论文 N2347 中没有提到它。

Answer 1

std::numeric_limits 专门用于标准库“针对每种算术类型，包括浮点和整数，包括 bool”（第 18.3.2.1/2 节）。

您的枚举test 不是这些类型之一，因此使用主模板。其行为由 §18.3.2.3/1 指定：“默认 numeric_limits<T> 模板应具有所有成员，但具有 0 或 false 值。”

如果你想知道test的底层类型的特征，可以使用underlying_type：

std::numeric_limits<std::underlying_type<test>::type>::max()

或者，您可以将numeric_limits 专门用于test 并让它返回您想要的值。不过，这并不是一个特别好的主意。

Answer 2

对于模板的非专业版本，max 返回T()。您还没有为您的 test 类型编写 numeric_limits 特化，因此您获得了默认实现。

Answer 3

numeric_limits<T> 是一个常规的类模板，它没有以任何特殊方式连接到编译器以查找用户定义的enum 类型。如果您查看<limits> 文件，它具有默认模板定义，该定义为所有内容返回零，以及针对各个类型的一大堆特定类型的规范，返回正确的常量。

您可以通过自己提供numeric_limits<test> 的规范将您的enum“插入”到numeric_limits。您可以从<limits> 复制int 的那个，然后根据需要进行修改。

Answer 4

来自 C++11 草案：

18.3.2.1，大约numeric_limits：

非算术标准类型，例如复数 (26.4.2)，不应有特化。

并且枚举不是算术标准类型。

那么，在非特化模板中：

template<class T> class numeric_limits {
    public:
    [...]
    static constexpr bool is_specialized = false;
    static constexpr T max() noexcept { return T(); }
};

即非特化max()函数返回该类型的默认初始化值，即0。