是否可以确定枚举是否为强类型？

Question

C++11 为我们处理枚举的方式引入了两个不同的附加功能：一个使它们具有作用域的选项，以及一个使它们具有类型的选项。所以现在我们有四种不同的枚举子类型：

enum Old {};
enum Typed : int8_t {};
enum class Scoped {};
enum class TypedScoped : int8_t {};

This question 询问如何确定枚举是否有作用域。我想知道如何判断枚举是否有类型。

---

附加信息

我使用 Qt 框架，它提供了QDataStream 类，用于以可移植的跨平台方式对数据进行序列化/反序列化。 显然，为了使生成的数据流具有可移植性，您必须以固定长度形式存储所有整数。这也包括枚举。 过去，我制作了几个帮助宏来定义枚举的序列化/反序列化，方法是将它们转换为具有固定（用户指定）长度的整数：

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v);

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_READ_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v);

#define SC_DECLARE_DATASTREAM_OPERATORS(_TYPE) \
    SC_DECLARE_DATASTREAM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) \
    SC_DECLARE_DATASTREAM_READ_OPERATOR(_TYPE)

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE, _LEN) \
    QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v) \
{ \
    qint ## _LEN t = v; \
    static_assert(sizeof(t) >= sizeof(v), "Increase length"); \
    stream << t; \
    return stream; \
    }

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE, _LEN) \
    QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v) \
{ \
    qint ## _LEN t {0}; \
    static_assert(sizeof(t) >= sizeof(v), "Increase length"); \
    stream >> t; \
    if(stream.status() == QDataStream::Ok) \
    v = static_cast<_TYPE>(t); \
    return stream; \
    }

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_OPERATORS(_TYPE, _LEN) \
    SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE, _LEN) \
    SC_DEFINE_DATASTREAM_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE, _LEN)

既然 C++11 允许指定底层枚举类型，我可以简化上面提到的宏：

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_TYPED_ENUM_WRITE_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, _TYPE v) \
{ \
    const std::underlying_type<_TYPE>::type t {static_cast<std::underlying_type<_TYPE>::type>(v)}; \
    stream << t; \
    return stream; \
    }

#define SC_DEFINE_DATASTREAM_TYPED_ENUM_READ_OPERATOR(_TYPE) \
    QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, _TYPE &v) \
{ \
    std::underlying_type<_TYPE>::type t {0}; \
    stream >> t; \
    if(stream.status() == QDataStream::Ok) \
    v = static_cast<_TYPE>(t); \
    return stream; \
    }

但是，如果用户不小心将新的 (*_TYPED_*) 宏用于未指定其底层类型的枚举，则会破坏可移植性的保证，因为在不同平台上编译相同的代码可能会产生不同的底层类型因此序列化/反序列化代码中的整数长度不同。 我需要在代码中添加一个static_assert，如果枚举在声明时不是强类型，这将中断编译过程。

Answer 1

回答标题问题：不，不可能知道枚举是否具有明确的基础类型。

即使有，也解决不了你的实际问题，更像是“如何知道枚举类型是否有固定大小？”

想象一下这个简单的案例：

enum class Foo : long {};

在某些系统上为 32 位，而在其他系统上为 64 位。因此，即使某些机制让您发现它具有显式类型，它也无济于事，因为大小不可移植。

Answer 2

std::underlying_type 可用于将编译限制为一组fixed width integer types（例如使用std::is_same）：

#include <type_traits>
#include <cstdint>

template <typename T>
    constexpr bool is_fixed =
        std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
        std::is_same<T, std::int16_t>::value
        // etc..
    ;

enum class E1 : std::int8_t {};
    static_assert( is_fixed<std::underlying_type_t<E1>>, "fixed");

enum class E2 {};
    static_assert(!is_fixed<std::underlying_type_t<E2>>, "not fixed");

变量模板确实是从 C++14 开始的，但在 C++11 中，同样可以通过 constexpr 函数或 struct/class 来实现：

template <typename T>
    constexpr bool is_fixed_f() {
        return  std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
                std::is_same<T, std::int16_t>::value
                // etc..
        ;
    }

template <typename T>
    struct is_fixed_s {
        static constexpr bool value =
            std::is_same<T, std::int8_t>::value ||
            std::is_same<T, std::int16_t>::value
            // etc..
        ;
    };