为什么`std::byte`是一个枚举类而不是一个类？

Question

std::byte

是一个抽象，从新标准 17 开始，它应该提供对 C++ 中内存区域的类型安全（r）访问。但是，根据 http://en.cppreference 是这样声明的。 com/w/cpp/类型/字节:

enum class byte : unsigned char {} ;

也就是说，它是一个没有任何枚举的

enum class

。由于通常

enums

的目的是提供一组受限的枚举，因此这看起来有点奇怪。具有私有

unsigned char

成员的类似乎是更明显的方法。

为什么要这样做？

Answer 1

标准不要求具有

class

 成员的 

unsigned char

 与 

unsigned char

 具有相同的大小或对齐方式。而标准要求枚举与其基础类型具有相同的大小和对齐方式。

现在，标准可以简单地声明它是一个

class

 类型，没有标准定义的成员，但对其大小、对齐方式、

constexpr

 构造函数等有特定要求；实施必须遵循这些期望。但简单地使用 

enum class

 来获得相同的效果要容易得多。您将获得您期望的所有构造函数和转换行为。由于 

enum class

 类型被视为与其基础类型不同的类型，因此您可以获得所需的所有行为，并且以这种方式定义它没有真正的缺点。

Answer 2

正如已接受的答案所提到的，目标是

std::byte

 具有与 

unsigned char

 相同的大小、对齐方式和表示形式。当涉及到类时，实现有太多的自由度。例如，尽管在实践中没有过度对齐，但并不能阻止实现过度对齐

struct byte { unsigned char b; };

。

您可以在

std::byte

、

P0298 - 字节类型定义

: 的提案中找到更多基本原理

实施方案

最初考虑了

std::byte

的两种可能的定义：

// Alternative A:
namespace std {
    enum class byte : unsigned char {};
}

和

// Alternatve B:
namespace std {
    using byte = /* implementation defined */;
}

我们发现替代方案 A 更容易向普通程序员展示和解释。出于所有实际目的，
它具有正确的语义。在向图书馆工作组提出两种替代方案后，草拟民意调查
一致支持替代方案 A，即本文提出的形式。