Item 10: Prefer scoped enums to unscoped enums
通常来说，在花括号中声明一个名字会限制它的作用域在花括号之内。但这对于C++98风格的enum中声明的枚举名（译注：enumerator，连同下文“枚举名”都指enumerator）是不成立的。这些枚举名的名字（译注：enumerator names，连同下文“名字”都指names）属于包含这个enum的作用域，这意味着作用域内不能含有相同名字的其他东西：
enum Color { black, white, red }; //black, white, red在
//Color所在的作用域
auto white = false; //错误! white早已在这个作用
//域中声明这些枚举名的名字泄漏进它们所被定义的enum在的那个作用域，这个事实有一个官方的术语：未限域枚举(unscoped enum)。在C++11中它们有一个相似物，限域枚举(scoped enum)，它不会导致枚举名泄漏：
enum class Color { black, white, red }; //black, white, red
//限制在Color域内
auto white = false; //没问题，域内没有其他“white”
Color c = white; //错误，域中没有枚举名叫white
Color c = Color::white; //没问题
auto c = Color::white; //也没问题（也符合Item5的建议）因为限域enum是通过“enum class”声明，所以它们有时候也被称为枚举类(enum classes)。
使用限域enum来减少命名空间污染，这是一个足够合理使用它而不是它的同胞未限域enum的理由，其实限域enum还有第二个吸引人的优点：在它的作用域中，枚举名是强类型。未限域enum中的枚举名会隐式转换为整型（现在，也可以转换为浮点类型）。因此下面这种歪曲语义的做法也是完全有效的：
enum Color { black, white, red }; //未限域enum
std::vector<std::size_t> //func返回x的质因子
primeFactors(std::size_t x);
Color c = red;
…
if (c < 14.5) { // Color与double比较 (!)
auto factors = // 计算一个Color的质因子(!)
primeFactors(c);
…
}在enum后面写一个class就可以将非限域enum转换为限域enum，接下来就是完全不同的故事展开了。现在不存在任何隐式转换可以将限域enum中的枚举名转化为任何其他类型：
enum class Color { black, white, red }; //Color现在是限域enum
Color c = Color::red; //和之前一样，只是
... //多了一个域修饰符
if (c < 14.5) { //错误！不能比较
//Color和double
auto factors = //错误！不能向参数为std::size_t
primeFactors(c); //的函数传递Color参数
…
}如果你真的很想执行Color到其他类型的转换，和平常一样，使用正确的类型转换运算符扭曲类型系统：
if (static_cast<double>(c) < 14.5) { //奇怪的代码，
//但是有效
auto factors = //有问题，但是
primeFactors(static_cast<std::size_t>(c)); //能通过编译
…
}似乎比起非限域enum而言，限域enum有第三个好处，因为限域enum可以被前置声明。也就是说，它们可以不指定枚举名直接声明：
enum Color; //错误！
enum class Color; //没问题其实这是一个误导。在C++11中，非限域enum也可以被前置声明，但是只有在做一些其他工作后才能实现。这些工作来源于一个事实：在C++中所有的enum都有一个由编译器决定的整型的底层类型。对于非限域enum比如Color，
enum Color { black, white, red };编译器可能选择char作为底层类型，因为这里只需要表示三个值。然而，有些enum中的枚举值范围可能会大些，比如：
enum Status { good = 0,
failed = 1,
incomplete = 100,
corrupt = 200,
indeterminate = 0xFFFFFFFF
};这里值的范围从0到0xFFFFFFFF。除了在不寻常的机器上（比如一个char至少有32bits的那种），编译器都会选择一个比char大的整型类型来表示Status。
为了高效使用内存，编译器通常在确保能包含所有枚举值的前提下为enum选择一个最小的底层类型。在一些情况下，编译器将会优化速度，舍弃大小，这种情况下它可能不会选择最小的底层类型，但它们当然希望能够针对大小进行优化。为此，C++98只支持enum定义（所有枚举名全部列出来）；enum声明是不被允许的。这使得编译器能在使用之前为每一个enum选择一个底层类型。
但是不能前置声明enum也是有缺点的。最大的缺点莫过于它可能增加编译依赖。再次考虑Status enum：
enum Status { good = 0,
failed = 1,
incomplete = 100,
corrupt = 200,
indeterminate = 0xFFFFFFFF
};这种enum很有可能用于整个系统，因此系统中每个包含这个头文件的组件都会依赖它。如果引入一个新状态值，
enum Status { good = 0,
failed = 1,
incomplete = 100,
corrupt = 200,
audited = 500,
indeterminate = 0xFFFFFFFF
};那么可能整个系统都得重新编译，即使只有一个子系统——或者只有一个函数——使用了新添加的枚举名。这是大家都不希望看到的。C++11中的前置声明enums可以解决这个问题。比如这里有一个完全有效的限域enum声明和一个以该限域enum作为形参的函数声明：
enum class Status; //前置声明
void continueProcessing(Status s); //使用前置声明enum即使Status的定义发生改变，包含这些声明的头文件也不需要重新编译。而且如果Status有改动（比如添加一个audited枚举名），continueProcessing的行为不受影响（比如因为continueProcessing没有使用这个新添加的audited），continueProcessing也不需要重新编译。
但是如果编译器在使用它之前需要知晓该enum的大小，该怎么声明才能让C++11做到C++98不能做到的事情呢？答案很简单：限域enum的底层类型总是已知的，而对于非限域enum，你可以指定它。
默认情况下，限域枚举的底层类型是int：
enum class Status; //底层类型是int如果默认的int不适用，你可以重写它：
enum class Status: std::uint32_t; //Status的底层类型
//是std::uint32_t
//（需要包含 <cstdint>）不管怎样，编译器都知道限域enum中的枚举名占用多少字节。
要为非限域enum指定底层类型，你可以同上，结果就可以前向声明：
enum Color: std::uint8_t; //非限域enum前向声明
//底层类型为
//std::uint8_t底层类型说明也可以放到enum定义处：
enum class Status: std::uint32_t { good = 0,
failed = 1,
incomplete = 100,
corrupt = 200,
audited = 500,
indeterminate = 0xFFFFFFFF
};限域enum避免命名空间污染而且不接受荒谬的隐式类型转换，但它并非万事皆宜，你可能会很惊讶听到至少有一种情况下非限域enum是很有用的。那就是牵扯到C++11的std::tuple的时候。比如在社交网站中，假设我们有一个tuple保存了用户的名字，email地址，声望值：
using UserInfo = //类型别名，参见Item9
std::tuple<std::string, //名字
std::string, //email地址
std::size_t> ; //声望虽然注释说明了tuple各个字段对应的意思，但当你在另一文件遇到下面的代码那之前的注释就不是那么有用了：
UserInfo uInfo; //tuple对象
…
auto val = std::get<1>(uInfo); //获取第一个字段作为一个程序员，你有很多工作要持续跟进。你应该记住第一个字段代表用户的email地址吗？我认为不。可以使用非限域enum将名字和字段编号关联起来以避免上述需求：
enum UserInfoFields { uiName, uiEmail, uiReputation };
UserInfo uInfo; //同之前一样
…
auto val = std::get<uiEmail>(uInfo); //啊，获取用户email字段的值之所以它能正常工作是因为UserInfoFields中的枚举名隐式转换成std::size_t了，其中std::size_t是std::get模板实参所需的。
对应的限域enum版本就很啰嗦了：
enum class UserInfoFields { uiName, uiEmail, uiReputation };
UserInfo uInfo; //同之前一样
…
auto val =
std::get<static_cast<std::size_t>(UserInfoFields::uiEmail)>
(uInfo);为避免这种冗长的表示，我们可以写一个函数传入枚举名并返回对应的std::size_t值，但这有一点技巧性。std::get是一个模板（函数），需要你给出一个std::size_t值的模板实参（注意使用<>而不是()），因此将枚举名变换为std::size_t值的函数必须在编译期产生这个结果。如Item15提到的，那必须是一个constexpr函数。
事实上，它也的确该是一个constexpr函数模板，因为它应该能用于任何enum。如果我们想让它更一般化，我们还要泛化它的返回类型。较之于返回std::size_t，我们更应该返回枚举的底层类型。这可以通过std::underlying_type这个type trait获得。（参见Item9关于type trait的内容）。最终我们还要再加上noexcept修饰（参见Item14），因为我们知道它肯定不会产生异常。根据上述分析最终得到的toUType函数模板在编译期接受任意枚举名并返回它的值：
template<typename E>
constexpr typename std::underlying_type<E>::type
toUType(E enumerator) noexcept
{
return
static_cast<typename
std::underlying_type<E>::type>(enumerator);
}在C++14中，toUType还可以进一步用std::underlying_type_t（参见Item9）代替typename std::underlying_type<E>::type打磨：
template<typename E> //C++14
constexpr std::underlying_type_t<E>
toUType(E enumerator) noexcept
{
return static_cast<std::underlying_type_t<E>>(enumerator);
}还可以再用C++14 auto（参见Item3）打磨一下代码：
template<typename E> //C++14
constexpr auto
toUType(E enumerator) noexcept
{
return static_cast<std::underlying_type_t<E>>(enumerator);
}不管它怎么写，toUType现在允许这样访问tuple的字段了：
auto val = std::get<toUType(UserInfoFields::uiEmail)>(uInfo);这仍然比使用非限域enum要写更多的代码，但同时它也避免命名空间污染，防止不经意间使用隐式转换。大多数情况下，你应该会觉得多敲几个（几行）字符作为避免使用未限域枚举这种老得和2400波特率猫同时代技术的代价是值得的。
记住
- C++98的
enum即非限域enum。 - 限域
enum的枚举名仅在enum内可见。要转换为其它类型只能使用cast。 - 非限域/限域
enum都支持底层类型说明语法，限域enum底层类型默认是int。非限域enum没有默认底层类型。 - 限域
enum总是可以前置声明。非限域enum仅当指定它们的底层类型时才能前置。