关于限定作用域枚举持有非枚举成员底层值及初始化的疑问

问题场景1 #

给定代码：

enum class Color : int { R, G, B };
Color c;

请问变量c是否可能持有R、G、B之外的取值？或者说，其底层int类型值是否可能为0、1、2以外的数值？

已知上述声明中的c处于未初始化状态，而

Color c{};

会将其初始化为R/0。

问题场景2 #

若枚举定义改为：

enum class Color : int { R = 1, G, B };

此时经{}初始化的c取值为0，该值并不对应R、G、B中的任何一个枚举成员（已验证c == Color::enumerator对任一枚举成员均返回false，且static_cast<int>(c)结果为0）。

疑问：若0并不对应任何枚举成员，为何{}初始化会将该值赋予其底层int类型？

问题解答 #

关于未初始化的Color c; #

未初始化的自动存储期枚举变量（比如函数内定义的c）属于未定义行为，它的底层值可以是int范围内的任意数值，完全取决于内存中的随机残留值，自然可能持有R/G/B之外的取值。

关于{}初始化的行为 #

C++中，{}初始化（值初始化）对于固定底层类型的枚举类有明确规则：

• 当枚举指定了底层类型（比如这里的: int），值初始化会直接将底层类型设置为零值，不管枚举成员有没有对应这个数值。
• 枚举类型的对象本质是底层整数类型的包装，它允许持有底层类型范围内的所有值，而非仅枚举成员定义的那些取值。

所以在第二个场景中，Color c{};会把底层int初始化为0，哪怕Color里没有对应0的枚举成员，这完全符合C++标准规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Enlico