6.7.3.3 枚举说明符

TIP

C23 里的枚举比传统 C 更复杂，因为它区分了“未固定底层类型的枚举”和“固定底层类型的枚举”。这两类枚举在完整性、兼容性和枚举成员类型上都不完全一样。

语法

枚举说明符支持三类形式：
- 直接给出枚举项列表的定义；
- 带可选固定底层类型的定义；
- 仅引用已有枚举类型的形式。
枚举项可以写成：
- 只有名字；
- 名字后跟属性；
- 名字后跟 = constant-expression。
固定底层类型写在 : specifier-qualifier-list 中。

底层类型

所有枚举都有底层类型。
若显式写出 enum-type-specifier，该枚举就有固定底层类型。
若未显式写出，则底层类型等于该枚举的兼容类型；它可能是：
- char
- 某个标准有符号整数类型
- 某个标准无符号整数类型
- 或扩展整数类型

约束

对固定底层类型枚举，枚举常量的值必须能表示在该底层类型中。
如果固定底层类型枚举里，某个未显式赋值的枚举项依靠“前一个值加一”得到新值，那么前一个枚举项不能已经是底层类型最大值。
对未固定底层类型枚举，显式赋值表达式必须是整数常量表达式。
对未固定底层类型枚举，所有枚举项值必须存在某种 char、标准/扩展有符号整数类型或无符号整数类型能够全部表示。
若出现 enum-type-specifier，它必须命名某种整数类型，且该类型：
- 不能是枚举类型；
- 不能是位精确整数类型。
固定底层类型枚举只能用带 enum-type-specifier 的方式定义。
未固定底层类型枚举的说明符中不得出现 enum-type-specifier。

语义

写在 enum 说明符上的属性附着到该枚举类型本身。
写在枚举项后的属性附着到该枚举项。
第一个未显式赋值的枚举项，值为 0。
之后未显式赋值的枚举项，值等于前一个枚举项的值再加 1。
显式赋值可以导致多个枚举项拥有相同的值。
枚举项在当前作用域中被声明为常量。

枚举成员类型

标准专门区分了：
- 枚举类型本身；
- 枚举成员类型。
对固定底层类型枚举：
- 枚举成员类型就是该枚举类型；
- 枚举类型与其底层类型兼容；
- 经左值转换后，它在提升、转换和算术行为上，与底层类型一致。
对未固定底层类型枚举：
- 在枚举完成前，处理各枚举项时，枚举项类型可能临时取 int、显式表达式类型，或者“前一个值加一”后的类型；
- 枚举完成后，若所有值都能由 int 表示，则枚举成员类型是 int；
- 否则，枚举成员类型是该枚举类型本身。
未固定底层类型枚举的兼容类型由实现决定，但必须足以表示所有枚举成员值。

重声明

同一枚举类型中的枚举常量可以在同一作用域内用相同值重新声明。
若两个带 enum-type-specifier 的枚举说明符声明的是同一类型，则它们的底层类型必须兼容。

读者应特别注意的区别

enum E { A }; 与 enum E : unsigned char { A }; 在可移植性上差别很大。
前者的兼容类型是实现定义的；后者的行为则直接锚定到 unsigned char。
固定底层类型枚举在其 enum 类型说明符结束后立刻完整。
未固定底层类型枚举则要等到枚举项列表闭合后才完整。