早在2011年，我花了一个周末的时间对一个基于宏的解决方案进行微调，最终从未使用过它。

我目前的程序是启动Vim，在一个空的开关体中复制枚举数，启动一个新的宏，将第一个枚举数转换为case语句，将光标移动到下一行的开头，停止宏，并通过在其他枚举数上运行宏来生成剩余的case语句。

Vim宏比c++宏更有趣。

现实生活中的例子:

enum class EtherType : uint16_t
{
    ARP   = 0x0806,
    IPv4  = 0x0800,
    VLAN  = 0x8100,
    IPv6  = 0x86DD
};

我将创建这个:

std::ostream& operator<< (std::ostream& os, EtherType ethertype)
{
    switch (ethertype)
    {
        case EtherType::ARP : return os << "ARP" ;
        case EtherType::IPv4: return os << "IPv4";
        case EtherType::VLAN: return os << "VLAN";
        case EtherType::IPv6: return os << "IPv6";
        // omit default case to trigger compiler warning for missing cases
    };
    return os << static_cast<std::uint16_t>(ethertype);
}

这就是我的生活方式。

不过，对枚举字符串化的本地支持会更好。我对c++ 17中反射工作组的结果非常感兴趣。

@sehe在评论中发布了另一种方法。

我不确定这种方法是否已经包含在其他答案中(实际上是，见下文)。我遇到过这个问题很多次，但没有找到不使用混淆宏或第三方库的解决方案。因此，我决定编写自己的模糊宏版本。

我想启用的是等价的

enum class test1 { ONE, TWO = 13, SIX };

std::string toString(const test1& e) { ... }

int main() {
    test1 x;
    std::cout << toString(x) << "\n";
    std::cout << toString(test1::TWO) << "\n";
    std::cout << static_cast<std::underlying_type<test1>::type>(test1::TWO) << "\n";
    //std::cout << toString(123);// invalid
}

应该打印

ONE
TWO
13

我不是宏的粉丝。然而，除非c++本身支持将枚举转换为字符串，否则必须使用某种代码生成和/或宏(我怀疑这种情况不会很快发生)。我正在使用x宏:

// x_enum.h
#include <string>
#include <map>
#include <type_traits>
#define x_begin enum class x_name {
#define x_val(X) X
#define x_value(X,Y) X = Y
#define x_end };
x_enum_def
#undef x_begin
#undef x_val
#undef x_value
#undef x_end

#define x_begin inline std::string toString(const x_name& e) { \
                static std::map<x_name,std::string> names = { 
#define x_val(X)      { x_name::X , #X }
#define x_value(X,Y)  { x_name::X , #X }
#define x_end }; return names[e]; }
x_enum_def
#undef x_begin
#undef x_val
#undef x_value
#undef x_end
#undef x_name
#undef x_enum_def

其中大部分是定义和取消定义符号，用户将通过include将这些符号作为参数传递给X-marco。用法是这样的

#define x_name test1
#define x_enum_def x_begin x_val(ONE) , \
                           x_value(TWO,13) , \
                           x_val(SIX) \
                   x_end
#include "x_enum.h"

现场演示

注意，我还没有包括选择基础类型。到目前为止，我还不需要它，但它应该是直接修改代码来启用它。

写完这篇文章后，我才意识到这和eferion的答案很相似。也许我以前读过，也许它是灵感的主要来源。我总是不能理解x -宏，直到我写了自己的;)。

对于c++ 17 c++ 20，您将对反思研究小组(SG7)的工作感兴趣。还有一系列平行的论文，包括措辞(P0194)和基本原理、设计和进化(P0385)。(链接解析为每个系列的最新论文。)

从P0194r2(2016-10-15)开始，该语法将使用建议的reflexpr关键字:

meta::get_base_name_v<
  meta::get_element_m<
    meta::get_enumerators_m<reflexpr(MyEnum)>,
    0>
  >

例如(改编自Matus Choclik的reflexpr clang分支):

#include <reflexpr>
#include <iostream>

enum MyEnum { AAA = 1, BBB, CCC = 99 };

int main()
{
  auto name_of_MyEnum_0 = 
    std::meta::get_base_name_v<
      std::meta::get_element_m<
        std::meta::get_enumerators_m<reflexpr(MyEnum)>,
        0>
    >;

  // prints "AAA"
  std::cout << name_of_MyEnum_0 << std::endl;
}

静态反射未能进入c++ 17(更确切地说，进入了2016年11月在Issaquah举行的标准会议上提出的可能是最终草案)，但有信心它将进入c++ 20;摘自赫布·萨特的旅行报告:

特别是，反射研究小组审查了最新合并的静态反射提案，并发现它准备在我们的下一次会议上进入主要的进化小组，开始考虑TS或下一个标准的统一静态反射提案。

只需要生成枚举。为此目的编写一个生成器大约需要5分钟的工作。

生成器代码在java和python，超级容易移植到任何你喜欢的语言，包括c++。

而且非常容易扩展任何你想要的功能。

示例输入:

First = 5
Second
Third = 7
Fourth
Fifth=11

生成头文件:

#include <iosfwd>

enum class Hallo
{
    First = 5,
    Second = 6,
    Third = 7,
    Fourth = 8,
    Fifth = 11
};

std::ostream & operator << (std::ostream &, const Hallo&);

生成的CPP文件

#include <ostream>

#include "Hallo.h"

std::ostream & operator << (std::ostream &out, const Hallo&value)
{
    switch(value)
    {
    case Hallo::First:
        out << "First";
        break;
    case Hallo::Second:
        out << "Second";
        break;
    case Hallo::Third:
        out << "Third";
        break;
    case Hallo::Fourth:
        out << "Fourth";
        break;
    case Hallo::Fifth:
        out << "Fifth";
        break;
    default:
        out << "<unknown>";
    }

    return out;
}

生成器以非常简洁的形式作为移植和扩展的模板。这个示例代码确实试图避免覆盖任何文件，但使用它仍然要自担风险。

package cppgen;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class EnumGenerator
{
    static void fail(String message)
    {
        System.err.println(message);
        System.exit(1);
    }

    static void run(String[] args)
    throws Exception
    {
        Pattern pattern = Pattern.compile("\\s*(\\w+)\\s*(?:=\\s*(\\d+))?\\s*", Pattern.UNICODE_CHARACTER_CLASS);
        Charset charset = Charset.forName("UTF8");
        String tab = "    ";

        if (args.length != 3)
        {
            fail("Required arguments: <enum name> <input file> <output dir>");
        }

        String enumName = args[0];

        File inputFile = new File(args[1]);

        if (inputFile.isFile() == false)
        {
            fail("Not a file: [" + inputFile.getCanonicalPath() + "]");
        }

        File outputDir = new File(args[2]);

        if (outputDir.isDirectory() == false)
        {
            fail("Not a directory: [" + outputDir.getCanonicalPath() + "]");
        }

        File headerFile = new File(outputDir, enumName + ".h");
        File codeFile = new File(outputDir, enumName + ".cpp");

        for (File file : new File[] { headerFile, codeFile })
        {
            if (file.exists())
            {
                fail("Will not overwrite file [" + file.getCanonicalPath() + "]");
            }
        }

        int nextValue = 0;

        Map<String, Integer> fields = new LinkedHashMap<>();

        try
        (
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(inputFile), charset));
        )
        {
            while (true)
            {
                String line = reader.readLine();

                if (line == null)
                {
                    break;
                }

                if (line.trim().length() == 0)
                {
                    continue;
                }

                Matcher matcher = pattern.matcher(line);

                if (matcher.matches() == false)
                {
                    fail("Syntax error: [" + line + "]");
                }

                String fieldName = matcher.group(1);

                if (fields.containsKey(fieldName))
                {
                    fail("Double fiend name: " + fieldName);
                }

                String valueString = matcher.group(2);

                if (valueString != null)
                {
                    int value = Integer.parseInt(valueString);

                    if (value < nextValue)
                    {
                        fail("Not a monotonous progression from " + nextValue + " to " + value + " for enum field " + fieldName);
                    }

                    nextValue = value;
                }

                fields.put(fieldName, nextValue);

                ++nextValue;
            }
        }

        try
        (
            PrintWriter headerWriter = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(headerFile), charset));
            PrintWriter codeWriter = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(codeFile), charset));
        )
        {
            headerWriter.println();
            headerWriter.println("#include <iosfwd>");
            headerWriter.println();
            headerWriter.println("enum class " + enumName);
            headerWriter.println('{');
            boolean first = true;
            for (Entry<String, Integer> entry : fields.entrySet())
            {
                if (first == false)
                {
                    headerWriter.println(",");
                }

                headerWriter.print(tab + entry.getKey() + " = " + entry.getValue());

                first = false;
            }
            if (first == false)
            {
                headerWriter.println();
            }
            headerWriter.println("};");
            headerWriter.println();
            headerWriter.println("std::ostream & operator << (std::ostream &, const " + enumName + "&);");
            headerWriter.println();

            codeWriter.println();
            codeWriter.println("#include <ostream>");
            codeWriter.println();
            codeWriter.println("#include \"" + enumName + ".h\"");
            codeWriter.println();
            codeWriter.println("std::ostream & operator << (std::ostream &out, const " + enumName + "&value)");
            codeWriter.println('{');
            codeWriter.println(tab + "switch(value)");
            codeWriter.println(tab + '{');
            first = true;
            for (Entry<String, Integer> entry : fields.entrySet())
            {
                codeWriter.println(tab + "case " + enumName + "::" + entry.getKey() + ':');
                codeWriter.println(tab + tab + "out << \"" + entry.getKey() + "\";");
                codeWriter.println(tab + tab + "break;");

                first = false;
            }
            codeWriter.println(tab + "default:");
            codeWriter.println(tab + tab + "out << \"<unknown>\";");
            codeWriter.println(tab + '}');
            codeWriter.println();
            codeWriter.println(tab + "return out;");
            codeWriter.println('}');
            codeWriter.println();
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        try
        {
            run(args);
        }
        catch(Exception exc)
        {
            exc.printStackTrace();
            System.exit(1);
        }
    }
}

并将其移植到Python 3.5，因为它的不同可能会有所帮助

import re
import collections
import sys
import io
import os

def fail(*args):
    print(*args)
    exit(1)

pattern = re.compile(r'\s*(\w+)\s*(?:=\s*(\d+))?\s*')
tab = "    "

if len(sys.argv) != 4:
    n=0
    for arg in sys.argv:
        print("arg", n, ":", arg, " / ", sys.argv[n])
        n += 1
    fail("Required arguments: <enum name> <input file> <output dir>")

enumName = sys.argv[1]

inputFile = sys.argv[2]

if not os.path.isfile(inputFile):
    fail("Not a file: [" + os.path.abspath(inputFile) + "]")

outputDir = sys.argv[3]

if not os.path.isdir(outputDir):
    fail("Not a directory: [" + os.path.abspath(outputDir) + "]")

headerFile = os.path.join(outputDir, enumName + ".h")
codeFile = os.path.join(outputDir, enumName + ".cpp")

for file in [ headerFile, codeFile ]:
    if os.path.exists(file):
        fail("Will not overwrite file [" + os.path.abspath(file) + "]")

nextValue = 0

fields = collections.OrderedDict()

for line in open(inputFile, 'r'):
    line = line.strip()

    if len(line) == 0:
        continue

    match = pattern.match(line)

    if match == None:
        fail("Syntax error: [" + line + "]")

    fieldName = match.group(1)

    if fieldName in fields:
        fail("Double field name: " + fieldName)

    valueString = match.group(2)

    if valueString != None:
        value = int(valueString)

        if value < nextValue:
            fail("Not a monotonous progression from " + nextValue + " to " + value + " for enum field " + fieldName)

        nextValue = value

    fields[fieldName] = nextValue

    nextValue += 1

headerWriter = open(headerFile, 'w')
codeWriter = open(codeFile, 'w')

try:
    headerWriter.write("\n")
    headerWriter.write("#include <iosfwd>\n")
    headerWriter.write("\n")
    headerWriter.write("enum class " + enumName + "\n")
    headerWriter.write("{\n")
    first = True
    for fieldName, fieldValue in fields.items():
        if not first:
            headerWriter.write(",\n")

        headerWriter.write(tab + fieldName + " = " + str(fieldValue))

        first = False
    if not first:
        headerWriter.write("\n")
    headerWriter.write("};\n")
    headerWriter.write("\n")
    headerWriter.write("std::ostream & operator << (std::ostream &, const " + enumName + "&);\n")
    headerWriter.write("\n")

    codeWriter.write("\n")
    codeWriter.write("#include <ostream>\n")
    codeWriter.write("\n")
    codeWriter.write("#include \"" + enumName + ".h\"\n")
    codeWriter.write("\n")
    codeWriter.write("std::ostream & operator << (std::ostream &out, const " + enumName + "&value)\n")
    codeWriter.write("{\n")
    codeWriter.write(tab + "switch(value)\n")
    codeWriter.write(tab + "{\n")
    for fieldName in fields.keys():
        codeWriter.write(tab + "case " + enumName + "::" + fieldName + ":\n")
        codeWriter.write(tab + tab + "out << \"" + fieldName + "\";\n")
        codeWriter.write(tab + tab + "break;\n")
    codeWriter.write(tab + "default:\n")
    codeWriter.write(tab + tab + "out << \"<unknown>\";\n")
    codeWriter.write(tab + "}\n")
    codeWriter.write("\n")
    codeWriter.write(tab + "return out;\n")
    codeWriter.write("}\n")
    codeWriter.write("\n")
finally:
    headerWriter.close()
    codeWriter.close()

(类似https://stackoverflow.com/a/54967187/2338477，略有修改)。

下面是我自己的解决方案，最小的定义魔术和支持单个枚举赋值。

下面是头文件:

#pragma once
#include <string>
#include <map>
#include <regex>

template <class Enum>
class EnumReflect
{
public:
    static const char* getEnums() { return ""; }
};

//
//  Just a container for each enumeration type.
//
template <class Enum>
class EnumReflectBase
{
public:
    static std::map<std::string, int> enum2int;
    static std::map<int, std::string> int2enum;

    static void EnsureEnumMapReady( const char* enumsInfo )
    {
        if (*enumsInfo == 0 || enum2int.size() != 0 )
            return;

        // Should be called once per each enumeration.
        std::string senumsInfo(enumsInfo);
        std::regex re("^([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]+) *=? *([^,]*)(,|$) *");     // C++ identifier to optional " = <value>"
        std::smatch sm;
        int value = 0;

        for (; regex_search(senumsInfo, sm, re); senumsInfo = sm.suffix(), value++)
        {
            string enumName = sm[1].str();
            string enumValue = sm[2].str();

            if (enumValue.length() != 0)
                value = atoi(enumValue.c_str());

            enum2int[enumName] = value;
            int2enum[value] = enumName;
        }
    }
};

template <class Enum>
std::map<std::string, int> EnumReflectBase<Enum>::enum2int;

template <class Enum>
std::map<int, std::string> EnumReflectBase<Enum>::int2enum;


#define DECLARE_ENUM(name, ...)                                         \
    enum name { __VA_ARGS__ };                                          \
    template <>                                                         \
    class EnumReflect<##name>: public EnumReflectBase<##name> {         \
    public:                                                             \
        static const char* getEnums() { return #__VA_ARGS__; }          \
    };




/*
    Basic usage:

    Declare enumeration:

DECLARE_ENUM( enumName,

    enumValue1,
    enumValue2,
    enumValue3 = 5,

    // comment
    enumValue4
);

    Conversion logic:

    From enumeration to string:

        printf( EnumToString(enumValue3).c_str() );

    From string to enumeration:

       enumName value;

       if( !StringToEnum("enumValue4", value) )
            printf("Conversion failed...");
*/

//
//  Converts enumeration to string, if not found - empty string is returned.
//
template <class T>
std::string EnumToString(T t)
{
    EnumReflect<T>::EnsureEnumMapReady(EnumReflect<T>::getEnums());
    auto& int2enum = EnumReflect<T>::int2enum;
    auto it = int2enum.find(t);

    if (it == int2enum.end())
        return "";

    return it->second;
}

//
//  Converts string to enumeration, if not found - false is returned.
//
template <class T>
bool StringToEnum(const char* enumName, T& t)
{
    EnumReflect<T>::EnsureEnumMapReady(EnumReflect<T>::getEnums());
    auto& enum2int = EnumReflect<T>::enum2int;
    auto it = enum2int.find(enumName);

    if (it == enum2int.end())
        return false;

    t = (T) it->second;
    return true;
}

下面是示例测试应用程序:

DECLARE_ENUM(TestEnum,
    ValueOne,
    ValueTwo,
    ValueThree = 5,
    ValueFour = 7
);

DECLARE_ENUM(TestEnum2,
    ValueOne2 = -1,
    ValueTwo2,
    ValueThree2 = -4,
    ValueFour2
);

void main(void)
{
    string sName1 = EnumToString(ValueOne);
    string sName2 = EnumToString(ValueTwo);
    string sName3 = EnumToString(ValueThree);
    string sName4 = EnumToString(ValueFour);

    TestEnum t1, t2, t3, t4, t5 = ValueOne;
    bool b1 = StringToEnum(sName1.c_str(), t1);
    bool b2 = StringToEnum(sName2.c_str(), t2);
    bool b3 = StringToEnum(sName3.c_str(), t3);
    bool b4 = StringToEnum(sName4.c_str(), t4);
    bool b5 = StringToEnum("Unknown", t5);

    string sName2_1 = EnumToString(ValueOne2);
    string sName2_2 = EnumToString(ValueTwo2);
    string sName2_3 = EnumToString(ValueThree2);
    string sName2_4 = EnumToString(ValueFour2);

    TestEnum2 t2_1, t2_2, t2_3, t2_4, t2_5 = ValueOne2;
    bool b2_1 = StringToEnum(sName2_1.c_str(), t2_1);
    bool b2_2 = StringToEnum(sName2_2.c_str(), t2_2);
    bool b2_3 = StringToEnum(sName2_3.c_str(), t2_3);
    bool b2_4 = StringToEnum(sName2_4.c_str(), t2_4);
    bool b2_5 = StringToEnum("Unknown", t2_5);

同一头文件的更新版本将保存在这里:

https://github.com/tapika/cppscriptcore/blob/master/SolutionProjectModel/EnumReflect.h

编辑:检查下面的新版本

如上所述，N4113是这个问题的最终解决方案，但我们要等一年多才能看到它的出现。

同时，如果你想要这样的特性，你将需要求助于“简单的”模板和一些预处理器魔法。

枚举器

template<typename T>
class Enum final
{
    const char* m_name;
    const T m_value;
    static T m_counter;

public:
    Enum(const char* str, T init = m_counter) : m_name(str), m_value(init) {m_counter = (init + 1);}

    const T value() const {return m_value;}
    const char* name() const {return m_name;}
};

template<typename T>
T Enum<T>::m_counter = 0;

#define ENUM_TYPE(x)      using Enum = Enum<x>;
#define ENUM_DECL(x,...)  x(#x,##__VA_ARGS__)
#define ENUM(...)         const Enum ENUM_DECL(__VA_ARGS__);

使用

#include <iostream>

//the initialization order should be correct in all scenarios
namespace Level
{
    ENUM_TYPE(std::uint8)
    ENUM(OFF)
    ENUM(SEVERE)
    ENUM(WARNING)
    ENUM(INFO, 10)
    ENUM(DEBUG)
    ENUM(ALL)
}

namespace Example
{
    ENUM_TYPE(long)
    ENUM(A)
    ENUM(B)
    ENUM(C, 20)
    ENUM(D)
    ENUM(E)
    ENUM(F)
}

int main(int argc, char** argv)
{
    Level::Enum lvl = Level::WARNING;
    Example::Enum ex = Example::C;
    std::cout << lvl.value() << std::endl; //2
    std::cout << ex.value() << std::endl; //20
}

简单的解释

Enum<T>::m_counter在每个命名空间声明中设置为0。 (有人能告诉我^^这种行为^^在标准中被提到了吗?) 预处理器的魔力使枚举数的声明自动化。

缺点

它不是真正的枚举类型，因此不能提升为int 不能在交换机情况下使用

可选择的解决方案

这种方法牺牲了线路编号(不是真的)，但可以在开关情况下使用。

#define ENUM_TYPE(x) using type = Enum<x>
#define ENUM(x)      constexpr type x{__LINE__,#x}

template<typename T>
struct Enum final
{
    const T value;
    const char* name;

    constexpr operator const T() const noexcept {return value;}
    constexpr const char* operator&() const noexcept {return name;}
};

勘误表

在GCC和clang上，# 0行与-迂腐冲突。

解决方案

要么从#第1行开始，然后从__LINE__减去1。 或者，不要用-pedantic。 当我们谈到它的时候，要不惜一切代价避免vc++，它一直是编译器的一个笑话。

使用

#include <iostream>

namespace Level
{
    ENUM_TYPE(short);
    #line 0
    ENUM(OFF);
    ENUM(SEVERE);
    ENUM(WARNING);
    #line 10
    ENUM(INFO);
    ENUM(DEBUG);
    ENUM(ALL);
    #line <next line number> //restore the line numbering
};

int main(int argc, char** argv)
{
    std::cout << Level::OFF << std::endl;   // 0
    std::cout << &Level::OFF << std::endl;  // OFF

    std::cout << Level::INFO << std::endl;  // 10
    std::cout << &Level::INFO << std::endl; // INFO

    switch(/* any integer or integer-convertible type */)
    {
    case Level::OFF:
        //...
        break;

    case Level::SEVERE:
        //...
        break;

    //...
    }

    return 0;
}

真实的实现和使用

r3d体素- Enum r3dVoxel - ELoggingLevel

快速参考

这是一条直线