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java - 在 C++ 中模拟 Java 枚举

coder 2023-11-17 原文

我一直在将一段时间前编写的应用程序从 Java 移植到 C++。我很快意识到的一件事是 Java 丰富的枚举(在 Java 5 中引入)远远优于 C++ 中提供的枚举。 C++0x 和后来的 C++11 的“强类型枚举”(又名枚举类)仍然没有提供 Java 枚举提供的丰富性，我在这里找不到任何东西来模拟这个功能。

我开始尝试模拟一些功能作为独立的类，我想要一些帮助来实现这个，如果合适的话可能使用模板(看起来应该有一个更通用的方法来实现这个) .您会看到通过字符串名称查找特定枚举的能力实现得相当冗长——(这是对 Java ENUM 的 valueOf(String str) 方法的模拟——它有效——但我确保它远非最佳。我实现 Enum 实例的方式是在类中使用 static const 实例 - 我在 Stack Overflow 的某个地方找到了它 - 但我不记得确切的位置 - 抱歉。

仅供引用，该应用程序是一个 NMEA 字符串解析器，这里有一些更有趣的 Enum 类:

这是标题

#ifndef _NMEASentence_h_
#define _NMEASentence_h_

// SYSTEM INCLUDES
#include <stdint.h>
#include <string>

// APPLICATION INCLUDES
// DEFINES
// MACROS
// EXTERNAL FUNCTIONS
// EXTERNAL VARIABLES
// CONSTANTS
// STRUCTS
// TYPEDEFS
// FORWARD DECLARATIONS

 /**
 *  Name:  NMEASentence
 */
class NMEASentence
{
public:
    static const int MAX_LEN;
    static const char START;
    static const char CKSM_DELIM;
    static const char CR;
    static const char LF;

    NMEASentence(
        const std::string rPrefix,
        const std::string& rParams)
        : mPrefix(rPrefix)
        , mParams(rParams)
    {};

    // make the class abstract
    virtual ~NMEASentence() = 0;

protected:
    std::string mPrefix;
    std::string mParams;
};

#endif // _NMEASentence_h_

这是CPP

// SYSTEM INCLUDES
// APPLICATION INCLUDES
#include "vcdu/NMEASentence.h"

// EXTERNAL FUNCTIONS
// EXTERNAL VARIABLES
// CONSTANTS
// STATIC VARIABLE INITIALIZATIONS
const int NMEASentence::MAX_LEN = 82;
const char NMEASentence::START = '$';
const char NMEASentence::CKSM_DELIM = '*';
const char CR = '\r';
const char LF = '\n';    

// implementation of the pure virtual dtor allowed
// its a trick to allow class to be abstract
NMEASentence::~NMEASentence()
{};

这是通用 NMEASentence 类的子类

#ifndef _CDUMessage_h_
#define _CDUMessage_h_

// SYSTEM INCLUDES
//#include <...>

// APPLICATION INCLUDES
#include "vcdu/NMEASentence.h"
#include "vcdu/CDUEnumConstants.h"

// DEFINES
// MACROS
// EXTERNAL FUNCTIONS
// EXTERNAL VARIABLES
// CONSTANTS
// STRUCTS
// TYPEDEFS
// FORWARD DECLARATIONS

/**
 * CDUMessage
 */
class CDUMessage : public NMEASentence
{
public:
    /**
     * 5 classifications of message types, The type specifies the
     * number and type of each parameter
     */
    typedef enum CDUMessageSubType {
        Alive,
        Display,
        XYDisplay,
        Status,
        Keyboard,
        Configuration
    } CDUMessageSubType;

    /**
     * enumeration of the supported message types & their arg count
     */
    static class CDUMessageType {
    public:
        static const CDUMessageType CDUAlive;
        // the following 3 messages are associated with the title line
        static const CDUMessageType CDUDisplayDataStatusBlock;
        static const CDUMessageType CDUDisplayTitle;
        static const CDUMessageType CDUDisplayPageNumber;
        // these messages are associated with the active display area
        static const CDUMessageType CDUDisplayScratchPad;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS1Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS2Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS3Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS4Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS5Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS6Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS1SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS2SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS3SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS4SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS5SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayLS6SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS1Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS2Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS3Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS4Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS5Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS6Text;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS1SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS2SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS3SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS4SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS5SText;
        static const CDUMessageType CDUDisplayRS6SText;
        // this is a special message to clear the screen buffer
        static const CDUMessageType CDUDisplayCLS;
        static const CDUMessageType CDUDisplayPutString;
        static const CDUMessageType CDUStatus;
        static const CDUMessageType CDUKeyboard;
        static const CDUMessageType CDUSet;
        static const CDUMessageType CDUGet;

        inline std::string getPrefix() const {
            return mPrefix;
        }

        inline CDUMessageSubType getMesageSubType() const {
            return mSubType;
        }

        inline virtual int getTextRowIndex() const {
            return mTextRowIndex;
        }

        inline JustifyStyle getJustifyStyle() const {
            return mJustifyStyle;
        }

        static std::vector<CDUMessageType>& getValues() {
            static std::vector<CDUMessageType> gValues;
            if (gValues.empty()) {
                gValues.push_back(CDUAlive);
                gValues.push_back(CDUDisplayDataStatusBlock);
                gValues.push_back(CDUDisplayTitle);
                gValues.push_back(CDUDisplayPageNumber);
                gValues.push_back(CDUDisplayScratchPad);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS1Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS2Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS3Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS4Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS5Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS6Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS1SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS2SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS3SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS4SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS5SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayLS6SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS1Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS2Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS3Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS4Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS5Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS6Text);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS1SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS2SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS3SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS4SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS5SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayRS6SText);
                gValues.push_back(CDUDisplayCLS);
                gValues.push_back(CDUDisplayPutString);
                gValues.push_back(CDUStatus);
                gValues.push_back(CDUKeyboard);
                gValues.push_back(CDUSet);
                gValues.push_back(CDUGet);
            }
            return gValues;
        }
    private:
        CDUMessageType(const std::string& rPrefix,
            const CDUMessageSubType& rSubType,
            const JustifyStyle& rJustifyStyle,
            const int& rTextRowIndex)
            : mPrefix (rPrefix)
            , mSubType (rSubType)
            , mJustifyStyle(rJustifyStyle)
            , mTextRowIndex(rTextRowIndex)
        {}

        std::string mPrefix;
        CDUMessageSubType mSubType;
        JustifyStyle mJustifyStyle;
        int mTextRowIndex;
    };

    CDUMessageType getMessageType() const {
        return mMessageType;
    };

    virtual ~CDUMessage(){};
protected:
    /**
     * Alternative Simplified Constructor
     * @param aMessageType
     * @param aParams
     */
    CDUMessage(const CDUMessageType& rMessageType, const std::string& rParams)
        : NMEASentence (rMessageType.getPrefix(), rParams)
        , mMessageType (rMessageType)
    {};

    CDUMessageType mMessageType;
};

#endif // _CDUMessage_h_

以及对应的CPP

// SYSTEM INCLUDES
//#include <...>

// APPLICATION INCLUDES
#include "vcdu/CDUMessage.h"

// EXTERNAL FUNCTIONS
// EXTERNAL VARIABLES
// CONSTANTS
// STATIC VARIABLE INITIALIZATIONS
// this is the heartbeat message (not associated with any line => -1 for last paramter)
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUAlive ("PCDUALIVE", CDUMessage::Alive, JustifyStyle::Left, -1);

// the following 3 messages are associated with the title line
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayDataStatusBlock("PCDUDSB", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 0);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayTitle("PCDUTIT", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Center, 0);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayPageNumber("PCDUPGE", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 0);

// these messages are associated with the active display area
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayScratchPad("PCDUSPD", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 13);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS1Text("PCDUL1T", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 2);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS2Text("PCDUL2T", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 4);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS3Text("PCDUL3T", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 6);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS4Text("PCDUL4T", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 8);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS5Text("PCDUL5T", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 10);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS6Text("PCDUL6T", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 12);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS1SText("PCDUL1S", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS2SText("PCDUL2S", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 3);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS3SText("PCDUL3S", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 5);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS4SText("PCDUL4S", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 7);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS5SText("PCDUL5S", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 9);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayLS6SText("PCDUL6S", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, 11);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS1Text("PCDUR1T", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 2);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS2Text("PCDUR2T", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 4);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS3Text("PCDUR3T", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 6);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS4Text("PCDUR4T", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 8);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS5Text("PCDUR5T", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 10);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS6Text("PCDUR6T", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 12);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS1SText("PCDUR1S", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS2SText("PCDUR2S", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 3);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS3SText("PCDUR3S", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 5);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS4SText("PCDUR4S", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 7);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS5SText("PCDUR5S", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 9);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayRS6SText("PCDUR6S", CDUMessage::Display, JustifyStyle::Right, 11);

// these messages are not associated with a paricular line# which is why we specify -1 for the last parameter
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayCLS("PCDUCLS", CDUMessage::Display,  JustifyStyle::Left, -1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUDisplayPutString("PCDUPUTS", CDUMessage::XYDisplay,  JustifyStyle::None, -1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUStatus("PCDUSID", CDUMessage::Status,  JustifyStyle::Left, -1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUKeyboard("PCDUKEY", CDUMessage::Keyboard,  JustifyStyle::Left, -1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUSet("PCDUSETV", CDUMessage::Configuration,  JustifyStyle::Left, -1);
const CDUMessage::CDUMessageType CDUMessage::CDUMessageType::CDUGet("PCDUGETV", CDUMessage::Configuration, JustifyStyle::Left, -1);

并且只是为了展示这里使用枚举的一般模式，我们还有一些其他的枚举 C++ 类，我需要在整个应用程序中使用它们。它们看起来都非常相似，我不禁觉得必须有一种更简单、更简洁的方法来实现它。非常欢迎任何帮助或想法。

class JustifyStyle {
public:
    static const JustifyStyle Left, Center, Right, None;
    inline std::string getName() const {
        return mName;
    }
private:
    JustifyStyle(const std::string& rName) 
        : mName(rName)
    {}
    std::string mName;
};

class FontSize {
public:
    static const FontSize F1, F2, F3, F4, F5, F6;
    inline std::string getName() const {
        return mName;
    }
    static std::vector<FontSize>& getValues() {
        static std::vector<FontSize> gValues;
        if (gValues.empty()) {
            gValues.push_back(F1);
            gValues.push_back(F2);
            gValues.push_back(F3);
            gValues.push_back(F4);
            gValues.push_back(F5);
            gValues.push_back(F6);
        }
        return gValues;
    }
private:
    FontSize(const std::string& rName) 
        : mName(rName)
    {}
    std::string mName;
};

class FontStyle {
public:
    static const FontStyle S, B, I, U, N;
    inline std::string getName() const {
        return mName;
    }
    static std::vector<FontStyle>& getValues() {
        static std::vector<FontStyle> gValues;
        if (gValues.empty()) {
            gValues.push_back(S);
            gValues.push_back(B);
            gValues.push_back(I);
            gValues.push_back(U);
            gValues.push_back(N);
        }
        return gValues;
    }
    inline bool operator<(const FontStyle& rhs) const {
        return mName < rhs.mName;
    }
private:
    FontStyle(const std::string& rName) 
        : mName(rName)
    {}
    std::string mName;
};

class FontColor {
public:
    static const FontColor BLACK, CYAN, RED, YELLOW, GREEN, MAGENTA, AMBER, WHITE;
    inline int getValue() const {
        return mValue;
    }
    inline std::string getValueStr() const {
        return UtlStringUtils::integerToString(mValue);
    }
    static std::vector<FontColor>& getValues() {
        static std::vector<FontColor> gValues;
        if (gValues.empty()) {
            gValues.push_back(BLACK);
            gValues.push_back(CYAN);
            gValues.push_back(RED);
            gValues.push_back(YELLOW);
            gValues.push_back(GREEN);
            gValues.push_back(MAGENTA);
            gValues.push_back(AMBER);
            gValues.push_back(WHITE);
        }
        return gValues;
    }
private:
    // constructor
    FontColor(const int& rValue) 
        : mValue(rValue)
    {}
    int mValue;
};

class CDUFontChar {
public:
    // constructor
    CDUFontChar (
        const char cduChar = '\0',
        const FontSize& rSize = FontSize::F3,
        const std::set<FontStyle>& rStyles = std::set<FontStyle>(),
        const FontColor& rColor = FontColor::WHITE) 
        : mCDUChar (cduChar)
        , mSize (rSize)
        , mFontStyles(rStyles)
        , mColor(rColor)
    {}

    inline char getCDUChar() const {
        return mCDUChar;
    }

    inline FontSize getSize() const {
        return mSize;
    }

    inline std::set<FontStyle> getStyles() const {
        return mFontStyles;
    }

    inline FontColor getColor() const {
        return mColor;
    }
private:
    char mCDUChar;
    FontSize mSize;
    std::set<FontStyle> mFontStyles;
    FontColor mColor;
};

最佳答案

基本上，Java enum 是一种语言特性，旨在跨越常量的良好实践与单例的不良实践或反模式之间的桥梁。 C++ 将 enum 变成无聊的整数常量，而 Java 将它们变成完全面向对象的单例，但希望开发人员牢记它们的 const 根。所以是的，你是完全正确的——移植的方法是使用 C++ 全局常量。严格来说 Java 枚举不必是常量，例如它们可以有非 final 字段，但我会(并且认为“这是”)认为这是不好的做法，所以类似地，C++ 枚举中的所有方法在语义上都应该是 const。

关于java - 在 C++ 中模拟 Java 枚举，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/12269720/

ampjavaCDUMessageTypeCDUMessageconstc++enumsc++11migration

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    如何将send与+=一起使用？a=20;a.send"+=",10undefinedmethod`+='for20:Fixnuma=20;a+=10=>30 最佳答案 恐怕你不能。+=不是方法，而是语法糖。参见http://www.ruby-doc.org/docs/ProgrammingRuby/html/tut_expressions.html它说Incommonwithmanyotherlanguages,Rubyhasasyntacticshortcut:a=a+2maybewrittenasa+=2.你能做的最好的事情是:

  8. Observability：从零开始创建 Java 微服务并监控它 （二） - 2

    这篇文章是继上一篇文章“Observability：从零开始创建Java微服务并监控它（一）”的续篇。在上一篇文章中，我们讲述了如何创建一个Javaweb应用，并使用Filebeat来收集应用所生成的日志。在今天的文章中，我来详述如何收集应用的指标，使用APM来监控应用并监督web服务的在线情况。源码可以在地址 https://github.com/liu-xiao-guo/java_observability 进行下载。摄入指标指标被视为可以随时更改的时间点值。当前请求的数量可以改变任何毫秒。你可能有1000个请求的峰值，然后一切都回到一个请求。这也意味着这些指标可能不准确，你还想提取最小/

  9. 【Java 面试合集】HashMap中为什么引入红黑树，而不是AVL树呢 - 2

    HashMap中为什么引入红黑树，而不是AVL树呢1.概述开始学习这个知识点之前我们需要知道，在JDK1.8以及之前，针对HashMap有什么不同。JDK1.7的时候，HashMap的底层实现是数组+链表JDK1.8的时候，HashMap的底层实现是数组+链表+红黑树我们要思考一个问题，为什么要从链表转为红黑树呢。首先先让我们了解下链表有什么不好？？？2.链表上述的截图其实就是链表的结构，我们来看下链表的增删改查的时间复杂度增：因为链表不是线性结构，所以每次添加的时候，只需要移动一个节点，所以可以理解为复杂度是N(1)删：算法时间复杂度跟增保持一致查：既然是非线性结构，所以查询某一个节点的时候

  10. 【Java入门】使用Java实现文件夹的遍历 - 2

    遍历文件夹我们通常是使用递归进行操作，这种方式比较简单，也比较容易理解。本文为大家介绍另一种不使用递归的方式，由于没有使用递归，只用到了循环和集合，所以效率更高一些！一、使用递归遍历文件夹整体思路1、使用File封装初始目录，2、打印这个目录3、获取这个目录下所有的子文件和子目录的数组。4、遍历这个数组，取出每个File对象4-1、如果File是否是一个文件，打印4-2、否则就是一个目录，递归调用代码实现publicclassSearchFile{publicstaticvoidmain(String[]args){//初始目录Filedir=newFile("d:/Dev");Datebeg

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