Objective-C枚举的几种定义方式与使用

ObjectiveC

2016-09-25

假设我们需要表示网络连接状态，可以用下列枚举表示：

enum CSConnectionState {
    CSConnectionStateDisconnected,
    CSConnectionStateConnecting,
    CSConnectionStateConnected,
};

然而定义枚举变量的方式却太不简介，要依如些语法编写：

enum CSConnectionState state = CSConnectionStateDisconnected;

若是每次不用敲入 enum 而只需写 CSConnectionState 就好了。要想这样做，则需使用typedef关键字重新定义枚举类型：

enum CSConnectionState {
    CSConnectionStateDisconnected,
    CSConnectionStateConnecting,
    CSConnectionStateConnected,
};
typedef enum CSConnectionState CSConnectionState;

现在可以用简写的 CSConnectionState 来代替完整的 enum CSConnectionState 了：

CSConnectionState state = CSConnectionStateDisconnected;

C++11标准修订了枚举的某些特性。

例如可以指明用何种“底层数据类型”来保存枚举类型的变量，还可以不使用编译器所分配的序号，而是手工指定某个枚举成员所对应的值：

enum CSConnectionState: NSUInteger {
    CSConnectionStateDisconnected = 1,
    CSConnectionStateConnecting,
    CSConnectionStateConnected,
};
typedef enum CSConnectionState CSConnectionState;

上述代码把 CSConnectionStateDisconnected 的值设为1，而不使用编译器所分配的0，接下来的几个枚举的值会在上一个的基础上递增1。

前面所述的枚举使用时，创建的枚举变量只能使用一个枚举值，因为网络连接状态只会同时出现一种情况，该枚举的所有枚举值都是互斥的。

假设我们需要表示选项，这些选项可以同时被选中，那么我们就得将枚举值定义好，各选项可以通过枚举值 “按位或操作符” 来组合。例如 iOS UI 框架中就有如下枚举类型，用来表示某个视图应该如何在水平或垂直方向上调整大小：

enum UIViewAutoresizing: NSUInteger {
    UIViewAutoresizingNone                 = 0,
    UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin   = 1 << 0,
    UIViewAutoresizingFlexibleWidth        = 1 << 1,
    UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin  = 1 << 2,
    UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin    = 1 << 3,
    UIViewAutoresizingFlexibleHeight       = 1 << 4,
    UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin = 1 << 5
};
typedef enum UIViewAutoresizing UIViewAutoresizing;

用 “按位或操作符” 可组合多个选项，用 “按位与操作符” 即可判断出是否启用某个选项：

UIViewAutoresizing resizing = UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight;
if (resizing & UIViewAutoresizingFlexibleWidth) {
    // UIViewAutoresizingFlexibleWidth is set
}

Foundation框架中定义了一些辅助宏，NS_ENUM(NSUInteger, <#MyEnum#>) 与 NS_OPTIONS(NSUInteger, <#MyEnum#>) 用法如下：

typedef NS_ENUM(NSUInteger, CSConnectionState) {
    CSConnectionStateDisconnected,
    CSConnectionStateConnecting,
    CSConnectionStateConnected,
};

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CSDirection) {
    CSDirectionUp    = 1 << 0,
    CSDirectionDown  = 1 << 1,
    CSDirectionLeft  = 1 << 2,
    CSDirectionRight = 1 << 3,
};

这些宏的定义如下：

#if (__cplusplus && __cplusplus >= 201103L &&
        (__has_extension(cxx_strong_enums) || 
         __has_feature(objc_fixed_enum))
     ) ||
    (!__cplusplus && __has_feature(objc_fixed_enum))     //支持新特性
    #define NS_ENUM(_type, _name) enum _name: _type _name; enum _name: _type
    #if (__cplusplus)    //按C++模式编译
        #define NS_OPTIONS(_type, _name) _type _name; enum: _type
    #else    //不按C++模式编译
        #define NS_OPTIONS(_type, _name) enum _name: _type _name; enum _name: _type
    #endif
#else    //不支持新特性
    #define NS_ENUM(_type, _name) _type _name; enum _name
    #define NS_OPTION(_type, _name) _type _name; enum _name
#endif

由于需要分别处理不同情况，所以上述代码用多种方式来定义这两个宏。第一个 #if 用于判断编译器是否支持新式枚举，若支持新特性，那么用 NS_ENUM 宏所定义的枚举展开后就是：

typedef enum State : NSUInteger State;
enum State: NSUInteger {
    StateDisconnected,
    StateConnecting,
    StateConnected,
};

根据是否要将代码按 C++ 模式编译，NS_OPTIONS 宏的定义方式也有所不同。如果不按C++编译，其展开方式就和 NS_ENUM 相同，那么NS_OPTIONS 宏所定义的枚举展开后就是：

typedef enum CSDirection: NSUInteger CSDirection;
enum CSDirection: NSUInteger {
    CSDirectionUp    = 1 << 0,
    CSDirectionDown  = 1 << 1,
    CSDirectionLeft  = 1 << 2,
    CSDirectionRight = 1 << 3,
};

然后考虑以下代码：

CSDirection CSDirection = CSDirectionUp | CSDirectionLeft;

若编译器按 C++ 模式编译（也可能按Objective-C++模式编译），则会给出下列错误信息：

error: cannot initialize a variable of type
'CSDirection' with an rvalue of type 'int'

如果想编译折行代码，就要将 “按位或操作” 的结果显示转换为CSDirection。所以，在 C++ 模式下应该用另一种方式定义 NS_OPTIONS 宏，以便省去类型转换操作。

鉴于此，凡是需要以 “按位或操作” 来组合的枚举都应使用 NS_OPTIONS 来定义。

说完新特性，我们再来看看若编译器不支持新特性时 NS_ENUM 与 NS_OPTIONS 宏的定义，若不支持新特性，NS_ENUM 与 NS_OPTIONS 宏的展开方式如下：

typedef NSUInteger CSConnectionState;
enum CSConnectionState {
    CSConnectionStateDisconnected,
    CSConnectionStateConnecting,
    CSConnectionStateConnected,
};

typedef NSUInteger CSDirection;
enum CSDirection {
    CSDirectionUp    = 1 << 0,
    CSDirectionDown  = 1 << 1,
    CSDirectionLeft  = 1 << 2,
    CSDirectionRight = 1 << 3,
};

注意：处理枚举类型的switch语句中不要实现default分之。这样的话，加入新枚举之后，编译器就会提示开发者：switch语句并未处理所有枚举。

（参考及引用文献：《Effective Objective-C 2.0》编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法）

enum 枚举类型 typedef objective-c