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联合枚举类型:从C语言看枚举与联合类型到TypeScript/Python

枚举,还是从hello world 开奖,大部分的人应该是从C开始的,比如我。当然,这部分也可以跳过。

详说枚举类型:

C语言中的enum

计算机入门时候有点印象:

enum是C语言中的一个关键字,enum叫枚举数据类型

枚举类型(enumerated type)是一种代表整数常量的数据类型。通过关键字enum,可以创建一个新“类型”并指定它的值。枚举类型的语法与结构体的语法相类似。

为什么需要使用枚举类型

在实际编程中,有些数据的取值往往是有限的,只能是非常少量的整数,并且最好为每个值都取一个名字,以方便在后续代码中使用,比如一个星期只有七天,一年只有十二个月,一个班每周有六门课程等。一个订单只有n个状态。

这是我们我们一一定义,导致宏名过多,代码松散,看起来总有点不舒服。

#define Mon 1   var Mon =1
#define Tues 2  var Tues = 2
#define Wed 3   var Wed = 3
.....
#define Sun 7   var Sun = 7
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设计枚举类型的目的在于提高程序的可读性

枚举类型的定义形式

enum typeName{ valueName1, valueName2, valueName3, ...... };

  • enum是一个新的关键字,专门用来定义枚举类型,这也是它在C语言中的唯一用途;

  • typeName是枚举类型的名字;valueName1, valueName2, valueName3, ......是每个值对应的名字的列表。

  • 花括号里面的元素(枚举成员)是常量而不是变量,这个一定要搞清楚,因为枚举成员的是常量,所以不能对它们赋值,只能将它们的值赋给其他的变量

枚举类型说明

例如,列出一个星期第几天对应星期几:

enum week{ Mon, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun };
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可以看到,我们仅仅给出了名字,却没有给出名字对应的值,这是因为枚举值默认从 0 开始,往后逐个加 1(递增);也就是说,week 中的 Mon、Tues ...... Sun 对应的值分别为 0、1 ...... 6。

不显式说明枚举常量的值,在没有显示说明的情况下,枚举常量默认第一个枚举常量的值为0,往后每个枚举常量依次递增1

我们也可以给每个名字都指定一个值:

enum week{ Mon = 1, Tues = 2, Wed = 3, Thurs = 4, Fri = 5, Sat = 6, Sun = 7 };
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更为简单的方法是只给第一个名字指定值

enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun };
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这样枚举值就从 1 开始递增,跟上面的写法是等效的。

未指定的枚举名的值将依着最后一个指定值向后依次递增(注意是最后一个指定值)

总结:

  1. 在没有显示说明的情况下,枚举常量(也就是花括号中的常量名)默认第一个枚举常量的值为0,往后每个枚举常量依次递增1

  2. 在部分显示说明的情况下,未指定的枚举名的值将依着之前最有一个指定值向后依次递增

  3. 一个整数不能直接赋值给一个枚举变量,必须用该枚举变量所属的枚举类型进行类型强制转换后才能赋值

  4. 同一枚举类型中不同的枚举成员可以具有相同的值

  5. 同一个程序中不能定义同名的枚举类型,不同的枚举类型中也不能存在同名的枚举成员(枚举常量)

枚举类型变量

枚举类型变量不是一个包含若干个成员的集合,枚举类型变量和int、char类型的变量其实差不多,只不过枚举类型变量的赋值只能用自身的枚举成员来赋值,以上面的例子来说,

变量a、b、c等的赋值就只能用枚举成员Mon、Tues、Wed、Thurs,而不能用其他枚举类型的枚举成员来赋值

枚举是一种类型,通过它可以定义枚举变量:enum week a, b, c; 定义枚举类型的同时定义枚举变量

也可以在定义枚举类型的同时定义变量:enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun } a, b, c; 先定义枚举类型,再定义枚举变量

有了枚举变量,就可以把列表中的值赋给它:

enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun };
enum week a = Mon, b = Wed, c = Sat;
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其它语言的枚举类型,都跟C语言差不多

联合(union)

联合(union)又称联合体或是共用体,是一个能在同一块存储空间中(但非同时)存储不同类型数据的数据类型。也就是说几种成员数据“共用”了同一块存储空间。

联合体的作用不光是节省存储空间那么简单,更重要的是为数据提供了一个统一的封装和外部访问的接口。C语言编译器保证了union的共用体的长度等于最长的成员的长度。

union的定义

union的定义形式为:

union 共用体名 { 类型名 成员名1;类型名 成员名2;类型名n 成员名n;};

与枚举很像对不?联合类型,就是扩大了枚举的类型范围。union也可以声明为变量、数组、指针等等。比如:

union group {
    int    digit; 
    double myfloat;
    char   letter;
};
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联合类型 共用体类型union group,它有3个成员,分别是int, char, double。由于double成员的长度最大,为8 Bytes,因此,共用体的长度也应为8 Bytes。

联合类型长度示例

C语言编译器保证了union的共用体的长度等于最长的成员的长度。

Typescript枚举类型enum

Typescript相比C语言,还有如如下特性

反向映射

我们可以通过 Enum[key] 或者 Enum.key 的方式获取到对应的值。typescript 还支持反向映射,即可以通过值来获取键,不过反向映射只支持数字枚举。下面是个例子:

enum Status {
  Success = 200,
  NotFound = 404,
  Error = 500}
console.log(Status.Success) // 200
console.log(Status[200]) // Success
console.log(Status[Status.Success]) // Success
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比如状态码,相比 Map类型,枚举的值也可以取健,这是枚举的一个特殊用法

异构枚举

异构枚举是指,枚举可以混合字符串和数字成员,如:

enum Enum {
  A = 0,
  B = 'hello'}
console.log(Enum.A) // 0console.log(Enum.B) // hello
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这个只有弱类型语言才会有异构枚举。C语言枚举支持整形。python 可以通过引入 from enum import IntEnum 限定。其实,这个C语言的Union 联合类型不是很像吗。

枚举成员类型和联合枚举类型

如果一个枚举里所有成员的值都是字面量类型的值,那么这个枚举的每个成员和枚举本身都可以作为类型来使用

字面量枚举成员需满足以下条件:

  • 不带初始值的枚举成员,例如 enum E { A }

  • 值为字符串字面量,例如 enum E { A = 'hello' }

  • 值为数字字面量,或者带有一元运算符 +, -, ~其中之一的符号的数字字面量,例如 enum E { A = 1 },enum E { A = -1 }

  • 当以上的条件均不满足的情况下,枚举成员被当作是需要计算得出的值:enum OrderStatus{ A, B = 1 << 1,C=A||B ,G = "s".length }

枚举成员类型

把符合条件的枚举成员作为类型来使用,例子:

enum ShapeKind {
  Circle,
  Square
}

interface Circle {
  kind: ShapeKind.Circle // 使用 ShapeKind.Circle 作为类型,指定接口须有 kind 字段,且类型为 ShapeKind.Circle
  radius: number
}

interface Square {
  kind: ShapeKind.Square // 同上
  sideLength: number
}

let c: Circle = {
  kind: ShapeKind.Square, // Error! 因为接口 Circle 的 kind 被指定为 ShapeKind.Circle类型,所以这里会报错
  radius: 100
}
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我的理解就是枚举的值 不是基本变量。

联合枚举类型

C语言中,我是没有使用过联合枚举类型。联合就是联合,枚举就是枚举。这个是TypeScript的杂交品种。我也是不求甚解,照搬一下例子

// 枚举 Status 里有两个状态
enum Status {
  Off,
  On
}

// 枚举 Animal 里有两个动物
enum Animal {
  Cat,
  Dog
}

// 接口 Light 中定义 status字段,它是 Status 类型,可以是 Off 或者 On 状态
interface Light {
  status: Status
}

let lg1: Light = {
  status: Status.Off // 正确
}

let lg2: Light = {
  status: Animal.Cat // error 不能将类型 Animal.Cat 分配给类型 Status
}
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求大神赐教

运行时的枚举-Enums at runtime||compile time

枚举是在运行时真正存在的对象,可以把枚举当作对象使用:

enum E {
  A,
  B
}

function func(obj: { A: number }): number {
  return obj.A
}

console.log(func(E)) // 0
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代码中,声明了一个函数 func,它的参数是一个对象,且必须包含属性名为 A 的属性,A 的值为数值类型。当调用函数 func 时,把枚举 E 当作符合条件的实参传入,正确运行。

常量枚举-const enum

在某种情况下,枚举和枚举成员都可以作为一种单独的类型存在(枚举成员没有初始值 / 所有成员都为数字枚举 / 所有成员均为字符串枚举)

其定义的枚举,在经过编译器编译后是一个对象,这个对象我们可以在程序运行时使用,前面有说到。但有时定义枚举可能只是为了让程序可读性更好,而不需要编译后的代码,即不需要编译成对象。typescript中考虑到这种情况,所以加入了 const enum (完全嵌入的枚举)。typescript官网有一个在线编译器,来看看下面的例子:

enum Status{
    Off,
    On
}

const enum Animal{
    Dog,
    Cat
}

const status = Status.On
const animal = Animal.Dog
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这段代码编译成JavaScript后是这样的:

var Status;
(function (Status) {
    Status[Status["Off"] = 0] = "Off";
    Status[Status["On"] = 1] = "On";
})(Status || (Status = {}));
var status = Status.On;
var animal = 0 /* Dog */;
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可以看到编译后的代码中并没有像创建Status一样创建了Animal,而是直接把 Animal 中 Dog 值 0 替换到表达式中 Animal.Dog 的位置,这样就节省了生成代码的开销。

python枚举类型

enum模块是系统内置模块,可以直接使用import导入,但是在导入的时候,不建议使用import enum将enum模块中的所有数据都导入,一般使用的最多的就是enum模块中的Enum、IntEnum、unique这几项

# 导入枚举类
from enum import Enum

# 继承枚举类
class color(Enum):
    YELLOW  = 1
    BEOWN   = 1 
    # 注意BROWN的值和YELLOW的值相同,这是允许的,此时的BROWN相当于YELLOW的别名
    RED     = 2
    GREEN   = 3
    PINK    = 4
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枚举和我们在对象中定义的类变量时一样的,每一个类变量就是一个枚举项,访问枚举项的方式为:类名加上类变量。但是不适用系统自带的枚举,而是普通类。会存在如下问题:

  • 枚举类中,不应该存在key相同的枚举项(类变量)

  • 不允许在类外直接修改枚举项的值

python枚举不像C语言,枚举成员变量值只能是整形,同为弱类型语言,与TypeScript不同的是,没有异构枚举,

  • 如果要枚举类中的Value只能是整型数字,那么,可以导入IntEnum,然后继承IntEnum即可

    from enum import IntEnum //注意,此时,如果value为字符串的数字,也不会报错

  • 如果要枚举类中的key也不能相同,那么在导入Enum的同时,需要导入unique函数

    from enum import Enum, uniqu

参考资料:

C语言枚举类型(C语言enum用法)详解 c.biancheng.net/view/2034.html

枚举类型enum详解——C语言 www.cnblogs.com/lanhaicode/…

【C语言】联合与枚举类型 blog.csdn.net/tracer9/art…

关于typescript中的枚举你需要知道这些 www.cnblogs.com/wjaaron/p/1…

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