通过重载运算符输出强类型枚举的值

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今年的冬天来的静悄悄的，动静略带痕迹。这让我想起故乡的冬，在我的印象里，故乡的冬似乎总是急匆匆的到来，一场秋雨便将秋送走。回想起那时故乡的入冬时节，人人换上厚衣服，母亲常常会提醒我下周的天气，让我提前带好衣裳。现在回想，那时的时光好像也是这样急匆匆，这样急匆匆地离开。

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好的，下面来看看关于“通过重载运算符输出强类型枚举的值”。 例子摘自《现代C++教程：高速上手 C++11141720》

对于下面的枚举类型：

enum class NEW_ENUM : unsigned int 
{
    a,
    b,
    c,
    d = 100,
    e = 100
};

我们可以通过重载运算符输出枚举的值：

template <typename T>
std::ostream& operator << (typename std::enable_if<std::is_enum<T>::value, std::ostream >:: type& stream , const T& e)
{
    return stream << static_cast<typename std::underlying_type<T>::type>(e);
}

这样我们就可以通过下面的代码输出枚举的值：

std::cout << NEW_ENUM::a << std::endl;

解释重载过程：

• template <typename T>
  • 定义一个模板函数，模板参数为类型T。这是为了支持任意类型的枚举。
• std::ostream& operator << (typename std::enable_if<std::is_enum<T>::value, std::ostream >:: type& stream , const T& e)
  • SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）技术是C++模板元编程中的一个技术。这个技术的核心思想是：如果一个模板函数在实例化时，无法通过编译，那么编译器不会报错，会根据具体的情况选择另一个重载的函数。（个人的一个通俗的理解，如果通过SFINAE机制的函数不满足条件，那么就忽略这个函数。）
  • std::ostream&：返回值为输出流对象的引用。这是为了支持连续输出。
  • operator <<：重载输出运算符。
  • std::enable_if<std::is_enum<T>::value, std::ostream >:: type：这是一个模板元函数，用于判断T是否为枚举类型。如果是枚举类型，返回std::ostream类型，否则返回void。这是为了限制只有枚举类型才能调用这个函数。
    • std::enable_if：模板元函数。这个函数是一个模板函数，有两个模板参数：一个是bool类型的值，另一个是返回值类型。如果第一个参数为true，则返回第二个参数类型，否则返回void。
    • std::is_enum<T>::value：判断T是否为枚举类型。如果是枚举类型，返回true，否则返回false。
    • std::ostream：返回值类型。
    • :: type：返回值类型。
    • stream：输出流对象。是这个函数的第一个参数。表示重载的输出运算符左边的对象。
    • const T& e：枚举对象。是这个函数的第二个参数。表示重载的输出运算符右边的对象。
• return stream << static_cast<typename std::underlying_type<T>::type>(e);
  • 返回输出流对象。
  • stream << static_cast<typename std::underlying_type<T>::type>(e)：输出枚举的值。
    • stream：输出流对象。
    • <<：输出运算符。
    • static_cast<typename std::underlying_type<T>::type>(e)：将枚举对象转换为枚举的底层类型。
      • static_cast：类型转换运算符。静态类型转换，不会进行运行时检查。
      • std::underlying_type<T>：获取枚举类型T的底层类型。注意这里的T是枚举类型，不是枚举对象。
      • typename std::underlying_type<T>::type：这里tpyename是一个关键字，表示std::underlying_type<T>::type是一个类型。std::underlying_type<T>::type是枚举类型T的底层类型。
      • 整体的逻辑是：将枚举对象转换为枚举的底层类型，然后输出这个值。