Инициализация объекта перечислимого типа

#cpp #c #qt #qt5

В коде на С++ натолкнулся на такую инициализацию:

Specification = (BulkCode)-1;


где

BulkCode Specification;

enum BulkCode {
SETFILTER,
SETTRIGGERANDSAMPLERATE,
FORCETRIGGER}


Насколько правомерно так писать?
    

Ответы

Ответ 1

В С - разрешено.

Переменные типа enum BulkCode имеют то же внутреннее представление, что и один из
встроенных целочисленных типов, в который влезают все значения перечисленных констант
(на выбор компилятора, char или signed/unsigned char/short/int/long/long long).

Тип enum BulkCode считается integer type и приведение к нему работает по тем же правилам,
что и ко встроенным целочисленным типам. Так что, независимо от того, какое представление
выбрал компилятор, (enum BulkCode)-1 будет работать.

Пруф раз. Пруф два. Пруф три. 



В С++ - нельзя, неопределенное поведение. (Конкретно для этого enum'а.)

До С++17 результат был unspecified.
Если была бы хотя бы одна отрицательная константа, либо если underlying type был
бы указан явно как знаковый целый, то было бы разрешено.

В отдельных других случаях, в зависимости от конкретных значений констант в enum'е,
это может оказаться разрешено, но полагаться на это не следует, потому что правила
слишком запутанные. (Читай ниже.)

В С++, если у enum'а underlying type не указан явно1, то компилятор опять же выбирает
его на свое усмотрение2.

Однако, допустимые значения enum'а не обязательно совпадают с допустимыми значениеми
его underlying type.

Диапазон допустимых значений enum'а определяется так:


Если в enum'е нет отрицательных констант, то диапазон - от 0 до 2^n - 1 (с наименьшим
возможным положительным n, при котором все константы влезают в диапазон).
Если отрицательные константы есть, то диапазон - от -2^(n-1) до 2^(n-1) - 1 (опять
же, с наименьшим возможным n, при котором все константы влезают в диапазон).  

(На системах с one's complement и sign-magnitude представлениями целых нижняя граница
для второго случая на 1 выше, но в реальности таких систем по сути нет.)


В enum BulkCode {SETFILTER, SETTRIGGERANDSAMPLERATE, FORCETRIGGER}; нет отрицательных
констант, так что его диапазон - от 0 до 3 (n=2, без знака). А underlying type - любой
целый тип не больше int.

Когда к enum'у приводится целое число, оно сначала приводится к его underlying type.
Если получившийся результат не влезает в допустимый диапазон, то получаем неопределенное
поведение. (До С++17 результат был unspecified.)

Для того enum'а, что в вопросе, нет такого underlying type, преобразование -1 к которому
дало бы 3, так что гарантированно получаем неопределенное поведение.

Будь у нас хотя бы одна отрицательная константа, то -1 влезал бы в допустимый диапазон,
и проблем бы не было.

Однако, даже без отрицательных констант, если бы у констант были такие значения,
что допустимый диапазон совпадал бы с диапазоном значений underlying type (например,
хотя бы одна константа со значением больше INT_MAX, но не больше UINT_MAX), то преобразование
-1 к underlying type гарантированно давало бы верхнюю границу допустимого диапазона,
и неопределенного поведения бы не было. Условия очень специфичные, поэтому на это лучше
не рассчитывать.

Пруф раз. Пруф два.



1 - Пример явного указания: enum E : int {a,b};.

2 - Типы больше int ему разрешено брать только если константы не влезают ни в int,
ни в unsigned int.