Константы перечислений

Перечисления позволяют создавать новые типы данных, а затем определять переменные этих типов, значения которых ограничены набором константных значений. Например, можно объявить C0L0R как перечисление и определить для него пять значений: RED, BLUE, GREEN, WHITE И BLACK.

Для создания перечисления используется ключевое слово enum, за которым следуют: имя типа, открывающая фигурная скобка, список константных значений, разделенных запятыми, закрывающая фигурная скобка и точка с запятой. Например:

enum COLOR { RED, BLUE, GREEN, WHITE, BLACK };

Это выражение выполняет две задачи.

1. Создается перечисление с именем C0L0R, являющееся новым типом.

2. Определяются символьные константы: RED со значением 0; BLUE со значением 1; GREEN со значением 2 и т.д.

Каждой константе перечисления соответствует определенное целочисленное значение. По умолчанию первая константа инициализируется значением 0, а каждая следующая — значением, на единицу большим предыдущего. Однако любую константу можно инициализировать произвольным значением, и в этом случае явно неинициализированные константы продолжат возрастающую последовательность, взяв за точку отсчета значение, стоящее перед ними. Таким образом, если записать

enum Color { RED=100, BLUE, GREEN=500, WHITE, BLACK=700 };

то константа red будет иметь значение 100; константа blue — 101; константа GREEN — 500; константа WHITE — 501; константа BLACK — 700.

Теперь можно определить переменные типа C0L0R, но каждой из них можно присвоить только одно из перечислимых значений (в данном случае RED, BLUE, GREEN, WHITE или BLACK либо 100, 101, 500, 501 или 700). Переменной C0L0R можно присвоить любое значение цвета. На самом деле этой переменной можно присвоить любое целое значение, даже если оно не соответствует ни одному из разрешенных цветов, но в этом случае приличный компилятор должен возмутиться и показать предупреждающее сообщение. Важно понимать, что переменные перечисления на самом деле имеют тип unsigned int и целочисленным переменным присваиваются заданные константы перечисления. Однако иногда при работе с цветами, днями недели или другими подобными наборами значений неплохо иметь возможность называть эти значения по имени. В листинге 3.7 представлена программа, в которой используется тип перечисления.

Листинг 3.7. Использование перечисления  

1: #include <iostream.h>

2: int main()

3: {

4:    enum Days { Sunday, Monday, Tuesday,

5:    Wednesday, Thursday, Friday, Saturday };

6:    int choice;

7:    cout << "Enter a day (0-6): ";

8:    cin << choice;

9:    if (choice = Sunday || choice == Saturday)

10:   cout << "\nYou're already off on weekends!\n";

11:   else

12:   cout << "\nOkay, I'll put in the vacation day.\n";

13:   return 0;

14: }

Результат:

Enter a day (0-6): 6

You're already off on weekends!

Анализ: В строке 4 определяется перечисление DAYS с семью константными значениями. Все они образуют возрастающую последовательность чисел, начиная с нуля; таким образом, значение вторника (Tuesday) равно 2.

Пользователю предлагается ввести значение между 0 и 6. Он не может ввести слово Sunday, поскольку в программе не предусмотрен перевод символов в значение перечисления. Но можно проверить введенное пользователем значение, сравнив его с константными значениями перечисления, как показано в строке 9. Использование перечисления облегчает анализ программы. Того же эффекта можно добиться, используя константы целочисленного типа, как показано в листинге 3.8.

Примечание: Для этой и всех небольших программ в данной книге я намеренно не предусматривал включения ряда выражений, которые обычно пишутся для обработки ситуаций, связанных с приемом от пользователя неверных данных. Например, в этой программе отсутствует проверка вводимых чисел, которая должна обязательно присутствовать в настоящей программе и предназначена для предупреждения ввода неразрешенных чисел. Это было сделано намеренно, для того чтобы сэкономить место в книге и сосредоточить ваше внимание только на рассматриваемой в данном разделе теме.

Листинг 3.8. Та же программа, но с использованием констант целочисленного типа

1: #include <iostream.h>

2: int main()

3: {

4:    const int Sunday = 0;

5:    const int Monday = 1;

6:    const int Tuesday = 2;

7:    const int Wednesday = 3;

8:    const int Thursday = 4;

9:    const int Friday = 5;

10:   const int Saturday = 6: 11;

12:   int choice;

13:   cout << "Enter a day (0-6): ";

14:   cin << choice;

15:

16:   if (choice = Sunday || choice == Saturday)

17:   cout << "\nYou're already off on weekends!\n";

18:   else

19:   cout << "\nOkay, I'll put in the vacation day.\n";

20:

21:   return 0;

22: }

Результат:

Enter a day (0-6): 6

You're already off on weekends!

Результаты работы этой программы идентичны результатам программы из листинга 3.7. Но в этом варианте все константы (Sunday, Monday и пр.) определены в явном виде и отсутствует тип перечисления Days. Обратите внимание, что программа с перечислением короче и логичнее.

Резюме

На этом занятии рассматривались числовые и символьные переменные и константы, которые в C++ используются для хранения данных во время выполнения программы. Числовые переменные могуг быть либо целыми (char, short и long int), либо вещественными (float и double). Кроме того, они могут быть знаковыми и беззнаковыми (unsigned). Хотя на различных компьютерах все эти типы могуг иметь разные размеры, но на одном компьютере переменные одного и того же типа всегда имеют постоянный размер.

Переменную нужно объявить до ее использования. При работе с данными необходимо следить, чтобы тип данных соответствовал объявленному типу переменной. Если, например, поместить слишком большое число в целую переменную, возникнет переполнение, которое приведет к неверному результату.

Кроме того, вы познакомились с литеральными, символьными и перечислимыми константами, а также с двумя способами объявления символьных констант: с помощью директивы #define и ключевого слова const.