列舉

有時候，你會想要定義一組相關的常數，例如，以一組常數來代表遊戲中動作：

#include <iostream> 
using namespace std; 

struct Action {
    const static int STOP = 0;
    const static int RIGHT = 1;
    const static int LEFT = 2;
    const static int UP = 3;
    const static int DOWN = 4;
};

void play(int action) {
    switch(action) {
        case Action::STOP:
            cout << "播放停止動畫" << endl;
            break;
        case Action::RIGHT:
            cout << "播放向右動畫" << endl;
            break;
        case Action::LEFT:
            cout << "播放向左動畫" << endl;
            break;
        case Action::UP:
            cout << "播放向上動畫" << endl;
            break;
        case Action::DOWN:
            cout << "播放向下動畫" << endl;
            break;
        default:
            cout << "不支援此動作" << endl;
    }
} 

int main() { 
    play(Action::RIGHT);
    play(Action::LEFT);

    return 0;
}

這種方式雖然行得通，不過 play 接受的是 int 整數，這表示你可以傳入任何 int 整數，而不一定要是列舉的數值，雖然可以透過設計，令列舉的 static 成員為 Action 的實例，並令其成為單例（singleton）等，不過，C++ 本身就提供了 enum 來達到這類任務。例如：

#include <iostream> 
using namespace std; 

enum Action {
    STOP, RIGHT, LEFT, UP, DOWN
};

void play(Action action) {
    switch(action) {
        case Action::STOP:
            cout << "播放停止動畫" << endl;
            break;
        case Action::RIGHT:
            cout << "播放向右動畫" << endl;
            break;
        case Action::LEFT:
            cout << "播放向左動畫" << endl;
            break;
        case Action::UP:
            cout << "播放向上動畫" << endl;
            break;
        case Action::DOWN:
            cout << "播放向下動畫" << endl;
            break;
        default:
            cout << "不支援此動作" << endl;
    }
} 

int main() { 
    play(Action::RIGHT);
    play(LEFT);
    play(1); // error: invalid conversion from 'int' to 'Action'

    return 0;
}

enum 列舉的成員具有型態，以上例來說，STOP 等成員都是 Action 型態，因此 play 接受是 Action 的成員，就上例來說，Action 等成員，可見範圍會與使用 enum 處的範圍相同，因此上例可以直接使用 LEFT 而不一定使用 Action:: 前置，然而，如果有其他 enum 列舉了同名的成員，省略 Action:: 就會發生名稱衝突。

enum 列舉的成員，會有預設的對應整數，無範疇的列舉成員，在必須取得整數值的場合，會自動轉換為對應的整數，對應整數預設由 0 開始，也可以自行指定。例如：

enum Action {
    STOP = 1, RIGHT, LEFT, UP, DOWN
};

就上例來說，Action::STOP 對應的整數為後續列舉成員沒有設定對應數值的話，會自動遞增 1，所以 Action::RIGHT 為 2、Action::LEFT 為 3，依此類推，然而列舉成員對應的常數值不需獨一無二，例如：

enum Action {
    STOP = 1, RIGHT, LEFT = 1, UP, DOWN
};

對於無範疇的 enum 成員，C++ 標準只保證對應的整數型態，可以容納被指定的整數值，若無法容納則編譯錯誤，不過在 C++ 11 以後可以指定型態：

enum Action : int {
    STOP, RIGHT, LEFT, UP, DOWN
};

C++ 11 以後也可以先宣告而不定義列舉成員：

enum Action : int;

C++ 11 可以定義有範疇的列舉成員，也就是可視範圍是在 enum 之內，使用時就必須加上型態前置：

#include <iostream> 
using namespace std; 

enum class Action {
    STOP, RIGHT, LEFT, UP, DOWN
};

void play(Action action) {
    switch(action) {
        case Action::STOP:
            cout << "播放停止動畫" << endl;
            break;
        case Action::RIGHT:
            cout << "播放向右動畫" << endl;
            break;
        case Action::LEFT:
            cout << "播放向左動畫" << endl;
            break;
        case Action::UP:
            cout << "播放向上動畫" << endl;
            break;
        case Action::DOWN:
            cout << "播放向下動畫" << endl;
            break;
        default:
            cout << "不支援此動作" << endl;
    }
} 

int main() { 
    play(Action::RIGHT);
    play(LEFT); // error: 'LEFT' was not declared in this scope

    return 0;
}

定義有範疇的列舉時，可以使用 class 或 struct，兩者等效，有範疇的列舉不會自動轉換為對應的整數值，必要時得明確指定轉型：

int action = static_cast<int>(Action::RIGHT);