使用static_cast创建的枚举调用C++函数的安全性

Question

我一直在使用函数输入参数的枚举，但我注意到这可能非常危险。

例如：

enum class MYENUM {
X1 = 0, X2
};
std::map<MYENUM, int> mymap;
//init mymap here with known enum values of X1 and X2

int MyFunc(const MYENUM& input) {
return mymap.at(input);
}
int main() {
MyFunc(static_cast<MYENUM>(10000));
}

因此10000不是有效的enum值。你个人将如何找到解决方案？您会将map访问封装在try块中，而将catch封装在exception中吗？如果我有许多函数使用用户输入的枚举值访问容器信息，那么你会把try catch也放在所有函数中吗？

Answer 1

您个人将如何找到解决方案？

简单。引入类枚举的原因之一是类型安全-它们不会自动接受任何值。所以，你这里的代码

MyFunc(static_cast<MYENUM>(10000));

只是绕过了语言提供的安全性。解决方案很简单——不要通过强制转换来规避安全性，编译器也不会允许您使用不正确的值。

如果其他人使用演员阵容，这与你无关。有无数种方法可以绕过内置的类型安全，为函数提供完全伪造的值。图书馆作家对此无能为力。

Answer 2

因此10000不是有效的枚举值

这可能是真的，但不是因为它不等于X1或X2。枚举没有来容纳其中一个命名枚举器。它可以保存其整数范围内的任何值。

现在，MYENUM的实际范围取决于编译器，只要它选择的积分底层类型可以表示X1和X2。因此，它可以是一个int8_t，例如，它不能容纳10000。

(实际上，这里可能是int。(

您个人将如何找到解决方案？您会将映射访问封装在try块中并捕获异常吗？

如果您愿意，可以。

对于这样的函数，有很多错误处理方法，无论它们是否涉及枚举。您可以抛出一个异常(.at()调用已经为您完成了这项操作，但如果您愿意，您可以捕获它并抛出自己类型的异常(。

您可以填充错误代码，返回占位符值，返回std::optional…或者忽略它，并记录函数的用户必须传递enum的命名成员，或者违反某种"；未定义行为"；(在这种情况下，可能选择让函数像传递X1一样工作，这样它至少有的事情要做(。

所有常用选项。

如果我有很多函数用用户输入的枚举值访问容器信息，你会在所有函数中都放try-catch吗？

在选择输入参数错误处理方法时，确实需要考虑这一点。

Answer 3

enum没有本质上的危险，使用enum参数的函数签名也不是一种糟糕的做法。在您的特定示例中，10000仍然是有效的enum，只是没有名称。

这只会在查找std::map<MyEnum, Something>或使用switch (myEnum)时成为问题。为了缓解这些问题，您可以对枚举值执行健全性检查：

// specify a type for MyEnum explicitly so that we know we can fit values
// such as 100000
enum class MyEnum : unsigned {
X1 = 0, X2
};
// On a side note, enums are so small in size that it makes no sense to
// pass them by reference, simply pass them by value everywhere.
constexpr bool sanityCheck(MyEnum e) {
return e == MyEnum::X1 || e == MyEnum::X2;
}
int MyFunc(const MyEnum& input) {
assert(sanityCheck(input));
return mymap[input];
}

您甚至可以创建一个assert函数，该函数只在发布版本上编译，运行时成本为零。这将比到处放置try-catch更有效。

但最好的解决方案是在使用static_cast创建MyEnum时要小心。如果不能100%确定值是否有名称，请不要将结果传递给接受MyEnum的函数。