本條要點：（作者總結）
- 應該用枚舉來表示狀態機的狀態、傳遞給方法的選項以及狀態碼等值，給這些值起個易懂的名字。
- 如果把傳遞給某個方法的選項表示為枚舉類型，而多個選項又可同時使用，那么就將各選項定義為 2 的冪，以便通過按位或操作將其組合起來。
- 用 NS_ENUM 與 NS_OPTIONS 宏來定義枚舉類型，並指明其底層數據類型。這樣做可以確保枚舉是用開發者所選的底層數據類型實現出來的，而不會采用編譯器所選的類型。
- 在處理枚舉類型的 switch 語句中不要實現 default 分支。這樣的話，加入新枚舉之后，編譯器就會提示開發者：switch 語句並未處理所有枚舉。
由於 Objective-C 基於 C 語言，所以 C 語言有的功能它都有。其中之一就是枚舉類型:enum。系統框架中頻繁使用此類型，然而開發者容易忽視它。在以一系列常量來表示錯誤狀態碼或可組合的選項時，極易使用枚舉為其命名。由於 C++11 標准擴充了枚舉的特性（一個字節含有 8 個二進制位，所以至多能表示可取 256 種（2 的 8 次方個）枚舉（編號為 0～255）的枚舉常量），所以最新版系統框架使用了“強類型”（strong type）的枚舉。沒錯，Objective-C 也能得益於 C++11 標准。
枚舉只是一種常量命名方式。某個對象所經歷的各種狀態就可以定義一個簡單的枚舉集（enumeration set）。比如說，可以用下列枚舉表示“套接字連接”（socket connection）的狀態:
1 enum EOCConnectionState { 2 EOCConnectionStateDisconnected, 3 EOCConnectionStateConnecting, 4 EOCConnectionStateConnected, 5 };
由於每種狀態都用一個便於理解的值來表示，所以這樣寫出來的代碼更易讀懂。編譯器會為枚舉分配一個獨有的編號，從 0 開始，每個枚舉值遞增 1 。實現枚舉所用的數據類型取決於編譯器，不過其二進制位（bit）的個數必須能完全表示下枚舉編號才行。在前例中，由於最大編號是 2，所以使用 1 個字節的 char 類型即可。
然而定義枚舉變量的方式卻不太簡潔，要依如下語法編寫：
1 enum EOCConnectionState state = EOCConnectionStateDisconnected;
若是每次不用敲入 enum 而只需要寫 EOCConnectionState 就好了。要想這樣，則需要使用 typedef 關鍵字重新定義枚舉類型:
1 enum EOCConnectionState { 2 EOCConnectionStateDisconnected, 3 EOCConnectionStateConnecting, 4 EOCConnectionStateConnected, 5 }; 6 typedef enum EOCConnectionState EOCConnectionState;
現在可以用簡寫的 EOCConnectionState 來代替完整的 enum EOCConnectionState 了:
1 EOCConnectionState state = EOCConnectionStateDisconnected;
C++11 標准修訂了枚舉的某些特性。其中一項改動是:可以指明用何種“底層數據類型”（underlying type）來保存枚舉類型的變量。這樣的好處是，可以向前聲明枚舉變量了。若不指定底層數據類型，則無法向前聲明枚舉類型，因為編譯器不清楚底層數據類型的大小，所以在用到此枚舉類型時，也就不知道究竟該給變量分配多少空間。
指定底層數據類型所用的語法是:
1 enum EOCConnectionStateConnectionState : NSInteger { /* ... */ };
上面這行代碼確保枚舉的底層數據類型是 NSInteger。也可以在向前聲明時指定底層數據類型:
1 enum EOCConnectionStateConnectionState: NSInteger;
還可以不使用編譯器所分配的序號，而是手工指定某個枚舉成員所對應的值。語法如下:
1 enum EOCConnectionState { 2 EOCConnectionStateDisconnected = 1, 3 EOCConnectionStateConnecting, 4 EOCConnectionStateConnected, 5 };
上述代碼把 EOCConnectionStateDisconnected 的值設為 1 ，而不使用編譯器所分配的 0 。如前所述，接下來幾個枚舉的值都會在上一個的基礎上遞增 1 。比如說，EOCConnectionStateConnected 的值就是 3。
還有一種情況應該使用枚舉類型，那就是定義選項的時候。若這些選項可以彼此組合，則更應如此。只要枚舉定義得對，各選項之間就可以通過“按位或操作符”（bitwise OR operator）來組合。例如，iOS UI 框架中有如下枚舉類型，用來表示某個視圖應該如何在水平或垂直方向上調整大小:
1 typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UIViewAutoresizing) { 2 UIViewAutoresizingNone = 0, 3 UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin = 1 << 0, 4 UIViewAutoresizingFlexibleWidth = 1 << 1, 5 UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin = 1 << 2, 6 UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin = 1 << 3, 7 UIViewAutoresizingFlexibleHeight = 1 << 4, 8 UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin = 1 << 5 9 };
每個選項均可啟用或禁用，使用上述方式來定義枚舉值即可保證這一點，因為在每個枚舉值（UIViewAutoresizingNone 除外，它點值是 0，對應的二進制值是 0，其中沒有值為 1 的二進制位）所對應的二進制表示中，只有一個二進制位的值是 1。用“按位或操作符”可組合多個選項，例如: UIViewAutoResizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight。圖列出了每個枚舉成員的二進制值，並演示了剛才那兩個枚舉組合之后的值。用“按位與操作符”（bitwise AND operator）即可判斷出是否已啟用某個選項:
1 enum UIViewAutoresizing resizing = UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight; 2 if (resizing & UIViewAutoresizingFlexibleWidth) { 3 // UIViewAutoresizingFlexibleWidth is set 4 }
1 UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin 000001 2 UIViewAutoresizingFlexibleWidth 000010 3 UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin 000100 4 UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin 001000 5 UIViewAutoresizingFlexibleHeight 010000 6 UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin 100000 7 8 UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight 010010
每個枚舉值的二進制表示，以及對其中兩個枚舉值執行按位或操作之后對二進制值。
系統庫中頻繁使用這個方法。iOS UI 框架中的 UIKit 里面還有個例子，用枚舉值告訴系統視圖所支持的設備顯示方向。這個枚舉類型叫做 UIInterfaceOrientationMask，開發者需要實現一個名為 supportedInterfaceOrientations 的方法，將視圖所支持的顯示方向高速系統:
1 - (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations { 2 return UIInterfaceOrientationMaskPortrait | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft; 3 }
Foundation 框架中定義了一些輔助的宏，用這些宏來定義枚舉類型時，也可以指定用於保存枚舉值的底層數據類型。這些宏具備向后兼容（backward compatibility）能力，如果目標平台的編譯器支持新標准，那就使用新式語法，否則改用舊式語法。這些宏是用 #define 預處理指令來定義的，其中一個用於定義像 EOCConnectionState 這種普通的枚舉類型，另一個用於定義像 UIViewAutoresizing 這種包含一系列選項的枚舉類型，其用法如下:
1 typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCConnectionState) { 2 EOCConnectionStateDisconnected, 3 EOCConnectionStateConnecting, 4 EOCConnectionStateConnected, 5 }; 6 7 typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, EOCPermittedDirection) { 8 EOCPermittedDirectionUP = 1 << 0, 9 EOCPermittedDirectionDown = 1 << 1, 10 EOCPermittedDirectionLeft = 1 << 2, 11 EOCPermittedDirectionRight = 1 << 3, 12 };
這些宏的定義如下:
1 #define NS_ENUM(...) CF_ENUM(__VA_ARGS__) 2 #define NS_OPTIONS(_type, _name) CF_OPTIONS(_type, _name)
由於需要分別處理不同的情況，所以上述代碼用很多種方式來定義這兩個宏。第一個 #if 用於判斷編譯器是否支持新式枚舉。其中所用的布爾邏輯看上去相當復雜，不過其意思就是想判斷編譯器是否支持新的枚舉特性。如果不支持，那么就用老式語法來定義枚舉。
如果支持新特性，那么用 NS_ENUM 宏所定義的枚舉類型展開之后就是:
1 typedef enum EOCConnectionState : NSUInteger EOCConnectionState; 2 enum EOCConnectionState : NSUInteger { 3 EOCConnectionStateDisconnected, 4 EOCConnectionStateConnecting, 5 EOCConnectionStateConnected, 6 };
根據是否要將代碼按 C++ 模式編譯，NS_OPTIONS 宏的定義方式有所不同。如果不按 C++ 編譯，那么其展開方式就和 NS_ENUM 相同。若按 C++ 編譯，則展開后的代碼略有不同。原因在於，用按位或運算來操作兩個枚舉值時，C＋＋ 編譯模式的處理辦法與非 C++ 模式不一樣。而上面已經提到了，作為選項的枚舉值經常需要用按位或運算來組合。在用或運算操作兩個枚舉值時，C++ 認為運算結果的數據類型應該是枚舉的底層數據類型，也就是NSUInteger。而且 C++ 不允許將這個底層類型“隱式轉換”（implicit cast）為枚舉類型本身。我們用 EOCPermittedDirection 來演示一下，假設按 NS_ENUM 方式將其展開:
1 typedef enum EOCPermittedDirection : int EOCPermittedDirection; 2 3 enum EOCPermittedDirection : int { 4 EOCPermittedDirectionUP = 1 << 0, 5 EOCPermittedDirectionDown = 1 << 1, 6 EOCPermittedDirectionLeft = 1 << 2, 7 EOCPermittedDirectionRight = 1 << 3, 8 };
然后考慮下列代碼:
1 EOCPermittedDirection permittedDirections = EOCPermittedDirectionLeft | EOCPermittedDirectionUP;
若編譯器按 C++ 模式編譯（也可能是按 Objective-C 模式編譯），則會給出下列錯誤信息:
1 error: cannot initialize a variable of type 2 'EOCPermittedDirection' with an rvalue of type 'int'
如果想編譯這行代碼，就要將按位或操作的結果顯示轉換（explicit cast）為 EOCPermittedDirection。所以，在C＋＋ 模式下應該用另一種方式定義 NS_OPTIONS 宏，以便省去類型轉換操作。鑒於此，凡是需要以按位或操作來組合的枚舉都應該使用 NS_OPTIONS 定義。若是枚舉不需要互相組合，則應使用 NS_ENUM 來定義。
能夠用到枚舉的情況還有很多。前面已經提到，枚舉可以表示選項與狀態，然而還有許多東西也能用枚舉表示。比如狀態碼就是個好例子。可以把邏輯含義相似的一組狀態碼放入同一個枚舉集里，而不要用 #define 預處理指令或常量來定義。以枚舉來表示樣式（style）也很合宜。假設創建某個 UI 元素時可以使用不同的樣式，那么在這種情況下就最應該把樣式聲明為枚舉類型了。
最后再講一種枚舉的用法，就是在 switch 語句里，有時可以這樣定義:
1 typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCConnectionState) { 2 EOCConnectionStateDisconnected, 3 EOCConnectionStateConnecting, 4 EOCConnectionStateConnected, 5 }; 6 7 8 switch (_currentState) { 9 case EOCConnectionStateDisconnected: 10 { 11 // Handle disconnected state 12 } 13 break; 14 case EOCConnectionStateConnecting: 15 { 16 // handle connecting state 17 } 18 break; 19 case EOCConnectionStateConnected: 20 { 21 // handle connected state 22 } 23 break; 24 }
我們總是習慣在 switch 語句中加上 default 分支。然而，若是用枚舉來定義狀態機（state machine）,則最好不要有 default 分支。這樣的話，如果稍后又加了一種狀態，那么編譯器就會發出警告信息，提示新加入的狀態並未在 switch 分支中處理。假如寫上了 default 分支，那么它就會處理這個新狀態，從而導致編譯器不發出警告信息。用 NS_ENUM 定義其他枚舉類型時也要注意此問題。例如，在定義代表 UI 元素的枚舉時，通常要確保 switch 語句能正確處理所有樣式。
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