c++ - 将枚举类与 std::bitset 一起使用

Question

首先我想要一个普通的枚举而不是基于位的枚举，因为不同枚举的数量将超出任何整数类型。我还想利用 C++11 enum class 的类型安全性。为此，自然选择 std::bitset，但我不知道如何将这两者绑定(bind)在一起。

需要自定义 bitset 吗？如何绕过这样一个类的实现？

Answer 1

由于 enum classes 是枚举的包装器，您可以将它们转换为基础类型。 并且使用一些私有(private)继承，您可以有选择地从 C++ stdlib 类中导入一些功能，而不必担心 Liskov 原则。 组合导致更清晰的代码。使用这些功能，我们可以包装 std::bitset。以下代码仅包含功能子集，但可以进一步扩展。

最大值存在问题 - 您无法获得 enum class 的最大值(或者我错了吗？)。所以我添加了 EnumTraits。现在，在使用类之前，用户需要将 EnumTraits 的常量值 max 特化为枚举的最大值。

#include <bitset>
#include <type_traits>

template<typename T>
struct EnumTraits;

template<typename T>
class EnumClassBitset
{
private:
    std::bitset<static_cast<typename std::underlying_type<T>::type>(EnumTraits<T>::max)> c;

    typename std::underlying_type<T>::type get_value(T v) const
    {
        return static_cast<typename std::underlying_type<T>::type>(v);
    }

public:
    EnumClassBitset() : c()
    {

    }

    bool test(T pos) const
    {
        return c.test(get_value(pos));
    }

    EnumClassBitset& reset(T pos)
    {
        c.reset(get_value(pos));
        return *this;
    }

    EnumClassBitset& flip(T pos)
    {
        c.flip(get_value(pos));
        return *this;
    }
};

enum class BitFlags
{
    False,
    True, 
    FileNotFound,
    Write,
    Read,
    MaxVal
};

template<>
struct EnumTraits<BitFlags>
{
    static const BitFlags max = BitFlags::MaxVal;
};

#include <iostream>

int main()
{
    EnumClassBitset<BitFlags> f;
    f.flip(BitFlags::True);
    f.flip(BitFlags::FileNotFound);
    //f.flip(2); //fails to compile
    std::cout << "Is False? " << f.test(BitFlags::False) << "\n";
    std::cout << "Is True? " << f.test(BitFlags::True) << "\n";
    std::cout << "Is FileNotFound? " << f.test(BitFlags::FileNotFound) << "\n";
    std::cout << "Is Write? " << f.test(BitFlags::Write) << "\n";
    std::cout << "Is Read? " << f.test(BitFlags::Read) << "\n";
}

不幸的是，由于 enum 没有太多功能，更重要的是，带有 enum classes 的 C++11 并没有改善这种情况，some programmers use static map wrapped in a class. Definitely a good read.