由于 Objective-C 基于 C 語(yǔ)言，所以 C 語(yǔ)言有的功能它都有。其中之一就是枚舉類(lèi)型:enum。系統(tǒng)框架中頻繁使用此類(lèi)型，然而開(kāi)發(fā)者容易忽視它。在以一系列常量來(lái)表示錯(cuò)誤狀態(tài)碼或可組合的選項(xiàng)時(shí)，極易使用枚舉為其命名。

枚舉只是一種常量命名方式。某個(gè)對(duì)象所經(jīng)歷的各種狀態(tài)就可以定義一個(gè)簡(jiǎn)單的枚舉集（enumeration set）。比如說(shuō)，可以用下列枚舉表示“套接字連接”（socket connection）的狀態(tài):

enum EOCConnectionState {
    EOCConnectionStateDisconnected,
    EOCConnectionStateConnecting,
    EOCConnectionStateConnected,
};

由于每種狀態(tài)都用一個(gè)便于理解的值來(lái)表示，所以這樣寫(xiě)出來(lái)的代碼更易讀懂。編譯器會(huì)為枚舉分配一個(gè)獨(dú)有的編號(hào)，從 0 開(kāi)始，每個(gè)枚舉值遞增 1 。實(shí)現(xiàn)枚舉所用的數(shù)據(jù)類(lèi)型取決于編譯器，不過(guò)其二進(jìn)制位（bit）的個(gè)數(shù)必須能完全表示下枚舉編號(hào)才行。在前例中，由于最大編號(hào)是 2，所以使用 1 個(gè)字節(jié)的 char 類(lèi)型即可。

然而定義枚舉變量的方式卻不太簡(jiǎn)潔，要依如下語(yǔ)法編寫(xiě)：

enum EOCConnectionState state = EOCConnectionStateDisconnected;

若是每次不用敲入 enum 而只需要寫(xiě) EOCConnectionState 就好了。要想這樣，則需要使用 typedef 關(guān)鍵字重新定義枚舉類(lèi)型:

enum EOCConnectionState {
    EOCConnectionStateDisconnected,
    EOCConnectionStateConnecting,
    EOCConnectionStateConnected,
};
typedef enum EOCConnectionState EOCConnectionState;

現(xiàn)在可以用簡(jiǎn)寫(xiě)的 EOCConnectionState 來(lái)代替完整的 enum EOCConnectionState 了:

EOCConnectionState state = EOCConnectionStateDisconnected;

C++11 標(biāo)準(zhǔn)修訂了枚舉的某些特性。其中一項(xiàng)改動(dòng)是:可以指明用何種“底層數(shù)據(jù)類(lèi)型”（underlying type）來(lái)保存枚舉類(lèi)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(shù)據(jù)類(lèi)型，則無(wú)法向前聲明枚舉類(lèi)型，因?yàn)榫幾g器不清楚底層數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小，所以在用到此枚舉類(lèi)型時(shí)，也就不知道究竟該給變量分配多少空間。

指定底層數(shù)據(jù)類(lèi)型所用的語(yǔ)法是:

enum EOCConnectionStateConnectionState : NSInteger { /* ... */ };

上面這行代碼確保枚舉的底層數(shù)據(jù)類(lèi)型是 NSInteger。也可以在向前聲明時(shí)指定底層數(shù)據(jù)類(lèi)型:

enum EOCConnectionStateConnectionState: NSInteger;

還可以不使用編譯器所分配的序號(hào)，而是手工指定某個(gè)枚舉成員所對(duì)應(yīng)的值。語(yǔ)法如下:

enum EOCConnectionState {
    EOCConnectionStateDisconnected = 1,
    EOCConnectionStateConnecting,
    EOCConnectionStateConnected,
};

上述代碼把 EOCConnectionStateDisconnected 的值設(shè)為 1 ，而不使用編譯器所分配的 0 。如前所述，接下來(lái)幾個(gè)枚舉的值都會(huì)在上一個(gè)的基礎(chǔ)上遞增 1 。比如說(shuō)，EOCConnectionStateConnected 的值就是 3。

還有一種情況應(yīng)該使用枚舉類(lèi)型，那就是定義選項(xiàng)的時(shí)候。若這些選項(xiàng)可以彼此組合，則更應(yīng)如此。只要枚舉定義得對(duì)，各選項(xiàng)之間就可以通過(guò)“按位或操作符”（bitwise OR operator）來(lái)組合。例如，iOS UI 框架中有如下枚舉類(lèi)型，用來(lái)表示某個(gè)視圖應(yīng)該如何在水平或垂直方向上調(diào)整大小:

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UIViewAutoresizing) {
    UIViewAutoresizingNone                 = 0,
    UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin   = 1 << 0,
    UIViewAutoresizingFlexibleWidth        = 1 << 1,
    UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin  = 1 << 2,
    UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin    = 1 << 3,
    UIViewAutoresizingFlexibleHeight       = 1 << 4,
    UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin = 1 << 5
};

每個(gè)選項(xiàng)均可啟用或禁用，使用上述方式來(lái)定義枚舉值即可保證這一點(diǎn)，因?yàn)樵诿總€(gè)枚舉值（UIViewAutoresizingNone 除外，它點(diǎn)值是 0，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制值是 0，其中沒(méi)有值為 1 的二進(jìn)制位）所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示中，只有一個(gè)二進(jìn)制位的值是 1。用“按位或操作符”可組合多個(gè)選項(xiàng)，例如: UIViewAutoResizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight。圖列出了每個(gè)枚舉成員的二進(jìn)制值，并演示了剛才那兩個(gè)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(gè)選項(xiàng):

enum UIViewAutoresizing resizing = UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight;
    if (resizing & UIViewAutoresizingFlexibleWidth) {
        // UIViewAutoresizingFlexibleWidth is set
    }

UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin 000001
    UIViewAutoresizingFlexibleWidth 000010
    UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin 000100
    UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin 001000
    UIViewAutoresizingFlexibleHeight 010000
    UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin 100000    

    UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight 010010

每個(gè)枚舉值的二進(jìn)制表示，以及對(duì)其中兩個(gè)枚舉值執(zhí)行按位或操作之后對(duì)二進(jìn)制值。

系統(tǒng)庫(kù)中頻繁使用這個(gè)方法。iOS UI 框架中的 UIKit 里面還有個(gè)例子，用枚舉值告訴系統(tǒng)視圖所支持的設(shè)備顯示方向。這個(gè)枚舉類(lèi)型叫做 UIInterfaceOrientationMask，開(kāi)發(fā)者需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)名為 supportedInterfaceOrientations 的方法，將視圖所支持的顯示方向高速系統(tǒng):

- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations {
    return  UIInterfaceOrientationMaskPortrait | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft;
}

Foundation 框架中定義了一些輔助的宏，用這些宏來(lái)定義枚舉類(lèi)型時(shí)，也可以指定用于保存枚舉值的底層數(shù)據(jù)類(lèi)型。這些宏具備向后兼容（backward compatibility）能力，如果目標(biāo)平臺(tái)的編譯器支持新標(biāo)準(zhǔn)，那就使用新式語(yǔ)法，否則改用舊式語(yǔ)法。這些宏是用 #define 預(yù)處理指令來(lái)定義的，其中一個(gè)用于定義像 EOCConnectionState 這種普通的枚舉類(lèi)型，另一個(gè)用于定義像 UIViewAutoresizing 這種包含一系列選項(xiàng)的枚舉類(lèi)型，其用法如下:

typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCConnectionState) {
    EOCConnectionStateDisconnected,
    EOCConnectionStateConnecting,
    EOCConnectionStateConnected,
};
 
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, EOCPermittedDirection) {
    EOCPermittedDirectionUP = 1 << 0,
    EOCPermittedDirectionDown = 1 << 1,
    EOCPermittedDirectionLeft = 1 << 2,
    EOCPermittedDirectionRight = 1 << 3,
};

這些宏的定義如下:

#define NS_ENUM(...) CF_ENUM(__VA_ARGS__)
#define NS_OPTIONS(_type, _name) CF_OPTIONS(_type, _name)

由于需要分別處理不同的情況，所以上述代碼用很多種方式來(lái)定義這兩個(gè)宏。第一個(gè) #if 用于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(dāng)復(fù)雜，不過(guò)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(yǔ)法來(lái)定義枚舉。

如果支持新特性，那么用 NS_ENUM 宏所定義的枚舉類(lèi)型展開(kāi)之后就是:

typedef enum EOCConnectionState : NSUInteger EOCConnectionState;
enum EOCConnectionState : NSUInteger {
    EOCConnectionStateDisconnected,
    EOCConnectionStateConnecting,
    EOCConnectionStateConnected,
};

根據(jù)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(kāi)方式就和 NS_ENUM 相同。若按 C++ 編譯，則展開(kāi)后的代碼略有不同。原因在于，用按位或運(yùn)算來(lái)操作兩個(gè)枚舉值時(shí)，C＋＋ 編譯模式的處理辦法與非 C++ 模式不一樣。而上面已經(jīng)提到了，作為選項(xiàng)的枚舉值經(jīng)常需要用按位或運(yùn)算來(lái)組合。在用或運(yùn)算操作兩個(gè)枚舉值時(shí)，C++ 認(rèn)為運(yùn)算結(jié)果的數(shù)據(jù)類(lèi)型應(yīng)該是枚舉的底層數(shù)據(jù)類(lèi)型，也就是NSUInteger。而且 C++ 不允許將這個(gè)底層類(lèi)型“隱式轉(zhuǎn)換”（implicit cast）為枚舉類(lèi)型本身。我們用 EOCPermittedDirection 來(lái)演示一下，假設(shè)按 NS_ENUM 方式將其展開(kāi):

typedef enum EOCPermittedDirection : int EOCPermittedDirection;

enum EOCPermittedDirection : int {
    EOCPermittedDirectionUP = 1 << 0,
    EOCPermittedDirectionDown = 1 << 1,
    EOCPermittedDirectionLeft = 1 << 2,
    EOCPermittedDirectionRight = 1 << 3,
};

然后考慮下列代碼:

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(huì)給出下列錯(cuò)誤信息:

error: cannot initialize a variable of type
'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(jié)果顯示轉(zhuǎn)換（explicit cast）為 EOCPermittedDirection。所以，在C＋＋ 模式下應(yīng)該用另一種方式定義 NS_OPTIONS 宏，以便省去類(lèi)型轉(zhuǎn)換操作。鑒于此，凡是需要以按位或操作來(lái)組合的枚舉都應(yīng)該使用 NS_OPTIONS 定義。若是枚舉不需要互相組合，則應(yīng)使用 NS_ENUM 來(lái)定義。

能夠用到枚舉的情況還有很多。前面已經(jīng)提到，枚舉可以表示選項(xiàng)與狀態(tài)，然而還有許多東西也能用枚舉表示。比如狀態(tài)碼就是個(gè)好例子?？梢园堰壿嫼x相似的一組狀態(tài)碼放入同一個(gè)枚舉集里，而不要用 #define 預(yù)處理指令或常量來(lái)定義。以枚舉來(lái)表示樣式（style）也很合宜。假設(shè)創(chuàng)建某個(gè) UI 元素時(shí)可以使用不同的樣式，那么在這種情況下就最應(yīng)該把樣式聲明為枚舉類(lèi)型了。

最后再講一種枚舉的用法，就是在 switch 語(yǔ)句里，有時(shí)可以這樣定義:

typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCConnectionState) {
    EOCConnectionStateDisconnected,
    EOCConnectionStateConnecting,
    EOCConnectionStateConnected,
};
  
    switch (_currentState) {
        case EOCConnectionStateDisconnected:
        {
             // Handle disconnected state
        }
            break;
            case EOCConnectionStateConnecting:
        {
            // handle connecting state
        }
            break;
            case EOCConnectionStateConnected:
        {
            // handle connected state
        }
            break;
    }

我們總是習(xí)慣在 switch 語(yǔ)句中加上 default 分支。然而，若是用枚舉來(lái)定義狀態(tài)機(jī)（state machine）,則最好不要有 default 分支。這樣的話(huà)，如果稍后又加了一種狀態(tài)，那么編譯器就會(huì)發(fā)出警告信息，提示新加入的狀態(tài)并未在 switch 分支中處理。假如寫(xiě)上了 default 分支，那么它就會(huì)處理這個(gè)新?tīng)顟B(tài)，從而導(dǎo)致編譯器不發(fā)出警告信息。用 NS_ENUM 定義其他枚舉類(lèi)型時(shí)也要注意此問(wèn)題。例如，在定義代表 UI 元素的枚舉時(shí)，通常要確保 switch 語(yǔ)句能正確處理所有樣式。

總結(jié)：

1. 應(yīng)該用枚舉來(lái)表示狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)、傳遞給方法的選項(xiàng)以及狀態(tài)碼等值，給這些值起個(gè)易懂的名字。
2. 如果把傳遞給某個(gè)方法的選項(xiàng)表示為枚舉類(lèi)型，而多個(gè)選項(xiàng)又可同時(shí)使用，那么就將各選項(xiàng)定義為 2 的冪，以便通過(guò)按位或操作將其組合起來(lái)。
3. 用 NS_ENUM 與 NS_OPTIONS 宏來(lái)定義枚舉類(lèi)型，并指明其底層數(shù)據(jù)類(lèi)型。這樣做可以確保枚舉是用開(kāi)發(fā)者所選的底層數(shù)據(jù)類(lèi)型實(shí)現(xiàn)出來(lái)的，而不會(huì)采用編譯器所選的類(lèi)型。
4. 在處理枚舉類(lèi)型的 switch 語(yǔ)句中不要實(shí)現(xiàn) default 分支。這樣的話(huà)，加入新枚舉之后，編譯器就會(huì)提示開(kāi)發(fā)者：switch 語(yǔ)句并未處理所有枚舉。