@清晰掉 C++ 中的 enum 结构在内存中是怎么存储的？

 C++ 中的 enum 结构在内存中是怎么存储的？

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C++ 中的 enum 结构在内存中是怎么存储的？里面存储的是常量值吗？

 

关于占用内存的大小，enum类型本身是不占内存的，编译器直接替换。但是enum类型的变量肯定是占内存的（关于占用内存的大小，看后面详述）。

enum需要特别注意的是它的取值范围和类型分配。

关于确定enum的取值范围，如果一个enum中所有的枚举值非负，那么枚举的表示范围是[0,2^k - 1]，其中2^k是使得所有枚举值位于此范围内的最小的2的幂。如果是有负值，那么范围就是[-2^k,2^k-1]。因此对一个给定的整数值，如果使用强制转换，而其值又不在枚举的表示范围以内，其行为是未定义的。
举一个例子：

 

1. enum EnumTest{
2. a =1,b = 5};

其中没有负数，最大值是5，二进制表示是101，需要3bits能够容纳下。因此取值范围是[0,7]。

 

1. enum EnumTest{
2. a =-2,b = 5};

绝对值最大的是5，需要3bits能够容纳下，但是因为有负值，需要增加一个符号位，于是需要4bits，取值范围是[-8,7]。
C++规定枚举的大小只要能够容纳下3bits或者4bits（上面的例子）就行，至于分配1byte还是4bytes，是编译器决定的，但是C++标准有个限制:1<=sizeof(enum)<=sizeof(int)。

实例代码：

 

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. class A{
4. public:
5. //enum类型本身不占内存
6. enum EnumTest{
7. a =1,b = 5};
8. };
9. enum EnumTest{
10. a =1,b = 5};
11. class B{
12. public:
13. private:
14. //enum理想的变量会占用内存
15. enum EnumTest enumSample1;
16. };
17. int main()
18. {
19. enum EnumTest{
20. a =1,b = 5};
21. cout << sizeof(enum EnumTest) << endl;
22. //注意：此处结果是未定义的
23. enum EnumTest enumSample1 = (enum EnumTest)10;
24. cout << enumSample1 << endl;
25. cout << "sizeof(Class A) = " << sizeof(A) << endl;
26. cout << "sizeof(Class B) = " << sizeof(B) << endl;
27. return 0;
28. }

运行结果：

最后，给你提供好的参考资料：
what is the size of an enum type data in C++?

2

 

个人觉得谈论enum的内存分布没有太大的意义，因为enum中的值是在编译阶段就确定了。
虽然我们可以写出如下的代码：

 

1. enum DefType{
2. a = 1,
3. b = 5
4. };
5. DefType testDefType; // 创建一个enum DefType的变量

但若像结构体一样调用testDefType.a,则不能通过编译。
若我们在函数外写下如下的语句：

 

1. enum DefType{
2. a = 1,
3. b = 5
4. };
5. enum DefType2{
6. a = 10,
7. b2 = 50
8. };

这样编译不会通过：error C2365: “a”: 重定义；以前的定义是“枚举数”。

关于enum的语法细节，楼上几位已经说的很详细了，不在赘述，只是举个enum常用的例子。

 

1. class AA{
2. enum DefType{
3. a = 10,
4. b = 5
5. };
6. int arr[a];
7. };
8. class BB{
9. enum DefType2{
10. a = 100,
11. b2 = 50
12. };
13. int arr[a];
14. };

这也是在类中静态声明一个数组的好方法称为enum hack。

@卢俊的答案说对了一半，宏虽然是在预处理阶段做了替换，但enum值不是在运行时确定，而是在编译时确定，从生成的汇编代码可以证明：

 

1. ; 16 : int e = E;
2. mov DWORD PTR _e$[ebp], 4
3. ; 17 :
4. ; 18 : int a = A;
5. mov DWORD PTR _a$[ebp], 0

2

thebest 267天前

1

补充：enum结构体定义的的确是常量，但并不是在预编译的时候进行替换，而是在运行时，从enum定义的常量存储区取定义的常量值。因此，同样的常量定义，如果用#define，代码中多处用到该常量的话，编译出来的会比用enum定义使用的常量存储区大，下面这段程序：

//示例代码 a.c

#include <stdio.h>

#define E 4

enum ST
{
A,
B,
C,
D
};

void main()
{
int e = E;

int a = A;
}

使用预编译指令来预编译这段代码：

$ gcc -E a.c

//结果

# 2 "a.c" 2

enum ST
{
A,
B,
C,
D
};

void main()
{
int e = 4; //预编译后被替换

int a = A; //预编译后没有被替换
}

可以看出，#define 定义的常量，在预编译的时候做了替换，而enum定义的常量，并不是在预编译的时候进行替换，只是在运行的时候，根据标识去常量区获取对应的值。

1

泥瓦匠 267天前

enum结构体定义都是一些常量值，放在静态常量存储区。类似于类里面声明为static const的常量。
class A {
public:
enum Type{
Cat = 0,
Dog,
Hourse,
Cow
};
static const int i = 3;
};
cout << sizeof(A) <<endl; 
输出是1。

 

1. enum Type{
2. Cat = 0,
3. Dog,
4. Hourse,
5. Cow = 0xffffff
6. };
7. enum TypeChar : unsigned char {
8. A = 0x00,
9. B,
10. C = 0xff
11. };
12. struct A {
13. Type t;
14. TypeChar tc;
15. };
16. int main() {
17. cout << sizeof(Type) << endl;
18. cout << sizeof(TypeChar) << endl;
19. cout << sizeof(A) << endl;
20. Type t1;
21. TypeChar tc;
22. Type t2;
23. cout << &t1 << endl;
24. cout << &tc << endl;
25. cout << &t2 << endl;
26. cout << sizeof(t1) << endl;
27. return 0;
28. }

输出是：

枚举默认是用int类型来存储的，32位系统下占4个字节。可以存储的最大值是0xffffff。 你可以改变枚举的大小例如enum TypeChar : unsigned char{} 这样可以节省空间， 在嵌入式编程中较为常见。嵌入式编程中，甚至有用位来存储的。

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