c++ - 用 protobuf 枚举替换 C++ 枚举

Question

在我的代码库中，我有没有像下面这样的底层类型的无范围枚举:

enum EFoo {
    EF_AAA     = 0,
    EF_UNKNOWN = 1,
    EF_BBB     = 2,
    EF_MAX
}

我想让它成为一个 protobuf 枚举，这样它就可以在其他 protobuf 消息中直接作为枚举重用，而不是某种 int*。 field 。所以我想象 .proto 文件中的枚举声明如下所示:

enum EFoo {
     EF_AAA    = 0;
     EF_UKNOWN = 1;
     EF_BBB    = 2;
}

这是一个棘手的部分。随着时间的推移，可能会添加新字段，例如 EF_CCC = 3 , 所以我不能声明 EF_MAX就像在 C++ 代码中一样，因为它会破坏与包含 EFoo 类型字段的序列化消息的二进制兼容性。 .和 EF_MAX在整个代码库的 API 中用作 EFoo 类型变量的未知值和 EF_MAX永远不会序列化。但是，有一个 EFoo_ARRAYSIZE类型 int其语义恰好是EF_MAX .所以我正在考虑更换所有 EF_MAX与 EFoo_ARRAYSIZE , 但有一件事困扰着我，它需要做一个 static_cast<EFoo>(EFoo_ARRAYSIZE)在某些地方，为了避免编译器警告，根据标准，它将被视为未定义的行为，这可能会导致讨厌的优化和错误。

我的问题是，我该如何解决我的问题？或者我错了，我的解决方案是替换所有 EF_MAX与 static_cast<EFoo>(EFoo_ARRAYSIZE)安全吗？

如果它可能很重要，我说的是 C++11 标准。

Answer 1

Proto3 通过向具有 INT_MIN 和 INT_MAX 值的枚举添加两个“哨兵”值来强制所有枚举为 32 位:

enum Foo {
  Foo_FOO = 0,
  Foo_BAR = 1,
  Foo_Foo_INT_MIN_SENTINEL_DO_NOT_USE_ = ::google::protobuf::kint32min,
  Foo_Foo_INT_MAX_SENTINEL_DO_NOT_USE_ = ::google::protobuf::kint32max
};

这样做的效果是枚举类型 Foo 将始终使用 32 位整数(或更大)作为其表​​示，因此您可以使用 将任何 32 位值存储到其中>static_casts.

请注意 proto2 没有这样做，因此将 ARRAYSIZE 常量转换为 proto2 中的枚举类型是不安全的。特别是，在 proto2 中，如果您有一个最大值为 127 的枚举，它可能会使用 8 位有符号类型表示。 ARRAYSIZE 值将是 128，这将超出该类型的范围——它可能被视为 -128。或者更糟的是，编译器可能会应用导致完全不可预测的行为的优化。

这就是为什么 proto2 将线路上的未知枚举值视为未知字段，就像字段值根本不存在一样。这种行为让很多人感到困惑，因此 proto3 改为强制枚举为 32 位。 (请注意，proto3 的方法意味着如果您在枚举值上有一个 switch() 语句，它必须有一个默认情况，否则您会收到警告。)