C编程中的枚举用户定义数据类型

Question

我正在研究enum，即C 中的关键字，用于定义枚举数列表，也称为枚举常量，编译器会为其分配有符号整数值。

Syntax:
enum identifier (optional) { enumerator-list }

我正在玩 enum 以了解编译器如何将整数分配给枚举列表中的枚举常量。

因此，当我使用enum 编写如下 3 个不同的程序时，我遇到了一些问题，这些问题都附在下面的每个程序中。

程序-1

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

enum days_of_week {Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};

int main(void) {
    printf("%u %u %u %u %u %u %u\n", Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday);
    return 0;
}

Output: 0 1 2 3 4 5 6，因为当没有为枚举常量显式分配整数时，编译器会自动根据zero-based indexing索引这些枚举常量。

程序-2

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

enum days_of_week {Sunday, Monday, Tuesday = UINT16_MAX, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};

int main(void) {
    printf("%u %u %u %u %u %u %u\n", Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday);
    return 0;
}

Output: 0 1 65535 65536 65537 65538 65539，因为我已经将UINT16_MAX分配给Tuesday，在此之前，编译器在zero-based indexing的基础上将整数分配给枚举常量，在Tuesday之后，它根据Tuesday将整数分配给枚举常量分配给其前一个枚举常量 + 1 的整数。

程序-3

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

enum days_of_week {Sunday, Monday, Tuesday = UINT32_MAX, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};

int main(void) {
    printf("%u %u %u %u %u %u %u\n", Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday);
    return 0;
}

编译器gcc 7.4.0 抛出一个错误，

enum_example_1.c:8:58: error: overflow in enumeration values
enum days_of_week {Sunday, Monday, Tuesday = UINT32_MAX, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};

• 由此得出结论，我可以分配给这些枚举常量的最大整数是UINT16_MAX，但我有一个问题，这个值是否依赖于编译器/系统？

• 编译器在哪一步将这些整数值分配给这些枚举器，我的意思是编译器是在编译时还是运行时分配这些值？

使用enum 优于宏的优点是：

• 它增加了源代码的可读性。
• 范围规则适用于enum，但不适用于宏。
• 它会自动将有符号整数初始化为枚举器列表中的枚举器常量/标记。

除了上面列出的优点之外，使用enum 的其他优点是什么，以及在哪些用例中使用enums 优于宏？

Answer 1

我修改了程序 1 以突出显示如何使 enum 与 local array 一起使用的更具体的编程技术，如下所示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>

enum days_of_week {Sunday = 3488, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};

const char *getDayOfWeek(unsigned int day);
const char *getDayOfWeek(unsigned int day) {
    static const char *days[7] = {
        "Sunday",
        "Monday",
        "Tuesday",
        "Wednesday",
        "Thursday",
        "Friday",
        "Saturday"
    };
    day -= 3488;
    day %= 7;
    return days[day];
}

int main(void);
int main() {
    static unsigned int day = (unsigned int) Thursday;

    printf("%X %X %X %X %X %X %X\n", Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday);

    if (day >= Sunday && day <= Saturday) {
        printf("The day of week is: %s (or %X).\n", getDayOfWeek(day), day);
    }

    return 0;
}

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