枚举类与强类型

本课属于 Coddy C++ 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 80 课，共 104 课。

C++11 引入了枚举类（也称为作用域枚举），用于解决传统 C 风格枚举的不足。它们提供了更强的类型安全性，并能防止意外误用枚举值。

传统枚举存在一些问题：枚举值会泄漏到外围作用域，并且会隐式转换为整数，从而导致难以察觉的 bug：

// 传统的 enum：有问题
enum Color { Red, Green, Blue };
enum TrafficLight { Red, Yellow, Green };  // 错误！Red 和 Green 已经定义过了

int x = Red;  // 隐式转换为 int（0）
if (Red == 0) { }  // 可以编译：将 enum 与 int 比较

枚举类通过限定值的作用域并阻止隐式转换，解决了这些问题：

enum class Color { Red, Green, Blue };
enum class TrafficLight { Red, Yellow, Green };  // 可以，没有冲突

Color c = Color::Red;      // 必须使用作用域运算符
// int x = c;              // 错误！不能隐式转换
int x = static_cast<int>(c);  // 需要显式转换

// if (c == 0) { }         // 错误！不能与 int 比较
if (c == Color::Red) { }   // 可以，比较的是相同类型

你还可以指定底层类型来控制内存：

enum class Status : uint8_t {
    Inactive = 0,
    Active = 1,
    Pending = 2
};

枚举类与面向对象编程（OOP）设计结合得很好，能让代码更易读，并在编译时而不是运行时捕获类型错误。

挑战

简单

让我们构建一个任务优先级系统，使用枚举类表示不同的优先级和任务状态。这能展示枚举类如何提供类型安全，并防止传统枚举可能导致的错误。

你将把代码分到 3 个文件中：

TaskTypes.h：为任务系统定义枚举类。
创建一个 Priority 枚举类，包含以下值：Low、Medium、High 和 Critical。指定 int 为底层类型，值分别为 1、2、3 和 4。

创建一个 Status 枚举类，包含以下值：Pending、InProgress 和 Completed。

提供两个辅助函数：
- priorityToString(Priority p)：将优先级转换为字符串（"Low"、"Medium"、"High" 或 "Critical"）
- statusToString(Status s)：将状态转换为字符串（"Pending"、"InProgress" 或 "Completed"）
Task.h：定义一个使用这些枚举类的 Task 类。
你的 Task 应存储名称（字符串）、Priority 和 Status。构造函数应接收名称和优先级，状态默认设为 Status::Pending。

实现以下方法：
- setStatus(Status s)：更新任务状态
- getPriorityValue()：使用 static_cast 返回优先级的底层整数值
- display()：按以下格式输出任务：[name] - Priority: [priority] (Value: [value]) - Status: [status]
main.cpp：读取 3 个输入：
1. 任务名称（字符串）
2. 优先级（整数，1=Low，2=Medium，3=High，4=Critical）
3. 状态（整数，0=Pending，1=InProgress，2=Completed）
使用给定的名称和优先级创建一个 Task（使用 static_cast 将整数转换为相应的 Priority 枚举值）。然后根据第三个输入设置任务状态。最后，调用 display() 显示任务详情。

例如，输入 Fix bug、3 和 1 时：

Fix bug - Priority: High (Value: 3) - Status: InProgress

输入 Write docs、1 和 2 时：

Write docs - Priority: Low (Value: 1) - Status: Completed

输入 Deploy app、4 和 0 时：

Deploy app - Priority: Critical (Value: 4) - Status: Pending

注意，枚举类会让优先级和状态值完全分开。你不能意外地将 Priority 与 Status 进行比较，也不能把其中一个赋给另一个。整数和枚举值之间的转换必须显式使用 static_cast，这能让代码的意图更加清楚，并防止细微错误。

亲手试试

#include <iostream>
#include <string>
#include "Task.h"

using namespace std;

int main() {
    // 读取输入
    string taskName;
    int priorityInt;
    int statusInt;
    
    getline(cin, taskName);
    cin >> priorityInt;
    cin >> statusInt;
    
    // TODO: 用给定的名称和优先级创建一个 Task
    // 使用 static_cast 将 priorityInt 转换为 Priority 枚举类型
    
    // TODO: 根据 statusInt 设置任务的状态
    // 使用 static_cast 将 statusInt 转换为 Status 枚举类型
    
    // TODO: 调用 display() 显示任务详情
    
    return 0;
}

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