C++“浮点枚举”答案

【问题标题】：C++ "Floating Point Enum"C++“浮点枚举”
【发布时间】：2013-10-16 16:05:13
【问题描述】：

我正在寻找使用 C++03 标准的解决方案（我被限制使用该版本的标准已有好几年了）。也欢迎 C++11 的解决方案，但不会被“接受”作为这个问题的答案。

什么是一种简单、简洁的方法，我可以将一组相关的常量浮点值表示为单一类型（类似于枚举），以确保类型安全而不会产生大量开销，并且仍然允许我对这些值进行操作直接浮动？

最终结果是我希望能够执行以下操作：

enum FloatingPointEnum
{
   VALUE1 = 0.1234f,
   ...
   VALUEN = 0.6789f
};


float SomeFunction(FloatingPointEnum value)
{
    float new_value;
    /* perform some operation using "value" to calculate "new_value" */
    new_value = static_cast<float>(value); // <- a simplistic example
    return new_value;
}

虽然我能想到几种解决方案，但没有一个像我想要的那样干净/简单/直截了当，而且我认为一定有人已经有了一个优雅的解决方案来解决这个问题（但我似乎无法在搜索中找到一个)。

编辑：

我希望使用未直接指定为枚举类型中的值的值对 SomeFunction 的以下调用无法编译：

float nonEnumeratedValue = 5.0f
SomeFunction(nonEnumeratedValue);

【问题讨论】：

type-safety “仍然允许我直接对值进行操作”你是什么意思？如果存在从该类型到float 的隐式转换，则它不是类型安全的。如果没有，则不能以floats 直接对它们进行操作。你能提供一些例子吗？
由于类型安全而无法编译的代码示例会很有帮助。

标签： c++ floating-point enumeration c++03

【解决方案1】：

一定有人已经对这个问题有一个优雅的解决方案

有很多问题没有优雅的解决方案（还有很多根本没有解决方案）。是什么让你认为这个问题有一个？这个假设是非常错误的。最接近的方法是使用包装类。

class FloatingPointEnum {
    float f;
    FloatingPointEnum(float arg) : f(arg) {}
public:
    static const FloatingPointEnum Value1;
    static const FloatingPointEnum Value2;
    operator float() const { return f; }
};
const FloatingPointEnum FloatingPointEnum::Value1(0.1234f);
const FloatingPointEnum FloatingPointEnum::Value2(0.6789f);

【讨论】：

感谢您相对优雅的回答。关于您对“有人必须已经有了解决这个问题的优雅解决方案”的评论：互联网社区一次又一次地向我展示了许多优雅的问题解决方案。我认为问比重新发明轮子和从正方形开始的过程更好。
这很公平，我不会说你问错了，但假设存在解决方案并不好。

【解决方案2】：

一种可能的替代解决方案，并不总是适用但非常干净，是使用固定精度。

让我们假设你有一个包含以米为单位的距离的枚举

enum DistancesMeter{
 A = 0.25,
 b = 0.05,
};

那么你可以简单地切换到使用 mm

enum DistancesMM{
 A = 250,
 b = 50,
};

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C++11 中，您可以使用 constexpr 来实现您想要的。

constexpr - 指定变量或函数的值可以出现在常量表达式中

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr

使用constexpr，您可以定义一个编译时常量。这仅适用于文字类型，例如float。因为同时我们想要

float nonEnumeratedValue = 5.0f;
SomeFunction(nonEnumeratedValue);

如果失败，我们不能使用简单的typedef。相反，我们使用 Boost 的 BOOST_STRONG_TYPEDEF。

#include <boost/serialization/strong_typedef.hpp>

BOOST_STRONG_TYPEDEF(float, FloatingPointEnum);
constexpr float VALUE1 = 0.1234f;
constexpr float VALUEN = 0.6789f;

float SomeFunction(FloatingPointEnum value)
{
  float new_value;
  /* perform some operation using "value" to calculate "new_value" */
  new_value = static_cast<float>(value); // <- a simplistic example
  return new_value;
}

现在您只能使用 FloatingPointEnum 的实例调用该函数。不幸的是，实例化语法不再那么好

FloatingPointEnum f {VALUEN};

或者，您可以简单地使用 D 编程语言，其中支持浮点枚举并且以下代码按预期工作：

enum FloatingPointEnum
{
   VALUE1 = 0.1234f,
   //...
   VALUEN = 0.6789f
};


float SomeFunction(FloatingPointEnum value)
{
    float new_value;
    new_value = value; // No cast needed, welcome to D!
    return new_value;
}

使用float 调用SomeFunction 会导致

Error: function test.SomeFunction (FloatingPointEnum value) is not callable using argument types (float)

【讨论】：