使用带有std :: bitset的枚举类

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.我也想利用C++ 11的类型安全性enum class.要做到这一点,自然的选择是std::bitset,但我不知道如何将这两者结合在一起.

需要定制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,因此可以将它们转换为基础类型.使用一些私有继承,您可以有选择地从C++ stdlib类导入一些功能,而不必担心Liskov的原理.组合产生了更清晰的代码.使用这些功能,我们可以包装std::bitset.以下代码仅包含功能的子集,但可以进一步扩展.

最大值存在问题 - 您无法获得最大值enum class(或者我错了？).所以我补充道EnumTraits.现在,用户需要专门EnumTraits使用const值max等于枚举的最大值才能使用类.

#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";
}

由于enums不幸没有太多功能,更重要的是,带有enum classes的C++ 11 并没有改善这种情况,一些程序员使用包含在类中的静态映射.绝对是一个很好的阅读.