C++强类型枚举：草案N2347的安全与改进

"C++草案n2347_Strongly Typed Enums.pdf" 这篇文档是关于C++编程语言的一个提案，旨在改进C++中的枚举（enum）类型，使其具有更强的类型安全性和代码清晰度。提案编号为SC22/WG21/N2347，由David E. Miller、Herb Sutter和Bjarne Stroustrup等人在2007年提出，主要针对C++03标准中枚举类型存在的问题进行修订。 1. 问题概述： C++03中的枚举类型虽然相比C语言有所改进，但仍存在一些问题，主要包括类型安全性不足、易引发意外错误、代码可读性差以及代码移植性不佳。这些问题可能导致编译器之间（包括同一编译器的不同版本）编译程序时出现无声的行为变化，而在关键生命安全软件中，这类安全隐患可能造成灾难性后果。 2. 当前问题及工作对策： - 问题1：隐式转换为整型。枚举值可以被无条件地隐式转换为整型，这可能导致类型安全问题。 - 问题2：无法指定底层类型。枚举的底层存储类型不能被明确指定，这可能影响空间预测和类型（如符号位）的控制。 - 子问题2.1：可预测且可指定的空间大小。开发者需要能够控制枚举占用的内存大小。 - 子问题2.2：可预测/可指定的类型（尤其是符号性）。枚举是否应为有符号或无符号应能被明确指定。 - 问题3：作用域。枚举常量的命名空间与全局作用域可能存在冲突。 - 问题4：为解决这些问题而引入的不兼容扩展。一些编译器提供了非标准的扩展来增强枚举，但这些扩展在不同编译器间并不兼容。 3. 提案： - 建议引入一种新的强类型枚举：`enum class`。这种新枚举类型将具有自己的作用域，并且不允许隐式转换为整型，从而提高类型安全性。 - 扩展现有的枚举：指定底层类型和明确的作用域。允许开发者显式指定枚举的底层类型，并通过作用域限定符来避免命名冲突。 4. 相互作用和实现性： - 相互作用：新特性如何与其他C++语言部分交互，可能需要考虑与现有代码的兼容性。 - 实现性：讨论了新特性在编译器中的实现可能性，确保提案的可实施性。 这个提案对C++语言的未来发展具有重要意义，它直接导致了C++11标准中强类型枚举（`enum class`）的引入，显著增强了枚举类型的类型安全和代码质量。