如果static_cast无效值枚举类会发生什么？

考虑以下C ++ 11代码：

enum class Color : char { red = 0x1, yellow = 0x2 }
// ...
char *data = ReadFile();
Color color = static_cast<Color>(data[0]);

假设data [0]实际上是100。根据标准设置的颜色是什么？特别是如果我以后再做

switch (color) {
    // ... red and yellow cases omitted
    default:
        // handle error
        break;
}

标准是否保证会违约？如果不是，在这里检查错误的正确，最有效，最优雅的方法是什么？

编辑：

作为奖励，标准是否对此做了任何保证，但带有简单的枚举？

根据标准设置什么颜色？

引用C ++ 11和C ++ 14标准的报价：

[expr.static.cast] / 10

整数或枚举类型的值可以显式转换为枚举类型。如果原始值在枚举值（7.2）的范围内，则该值不变。否则，结果值将不确定（并且可能不在该范围内）。

我们来看一下枚举值的范围：[dcl.enum] / 7

对于基础类型固定的枚举，该枚举的值为基础类型的值。

在CWG 1766（C ++ 11，C ++ 14）之前 因此，对于data[0] == 100，将指定结果值（*），并且不涉及未定义行为（UB）。更一般而言，当您从基础类型转换为枚举类型时，in中的任何值data[0]都不会导致UB static_cast。

在CWG 1766（C ++ 17）之后， 请参阅CWG缺陷1766。[expr.static.cast] p10段落得到了增强，因此如果将超出枚举可表示范围的值强制转换为枚举类型，则现在可以调用UB。这仍然不适用于问题中的场景，因为它data[0]是枚举的基础类型（请参见上文）。

请注意，CWG 1766被认为是标准中的缺陷，因此编译器实施者可以将其应用于其C ++ 11和C ++ 14编译模式。

_{（*）char至少必须为8位宽，但不必为unsigned。可存储的最大值至少127应符合C99标准的附录E。}

比较[expr] / 4

如果在对表达式求值时，未在数学上定义结果或该类型的结果不在可表示值的范围内，则行为不确定。

在CWG 1766之前，转换积分类型->枚举类型会产生未指定的值。问题是：未指定的值是否可以超出其类型的可表示值？我相信答案是否定的 -如果答案是肯定的，那么您对有符号类型的操作所获得的保证在“此操作产生未指定的值”和“此操作具有未定义的行为”之间不会有任何区别。

因此，之前CWG 1766，甚至static_cast<Color>(10000)会不调用UB; 但是在CWG 1766之后，它会调用UB。

现在，该switch语句：

[stmt.switch] / 2

条件应为整数类型，枚举类型或类类型。[...]进行整体促销。

[conv.prom] / 4

可以将其基础类型为固定（7.2）的无作用域枚举类型的prvalue转换为其基础类型的prvalue。此外，如果可以将积分提升应用于其基础类型，则其基础类型固定的无范围枚举类型的prvalue也可以转换为提升的基础类型的prvalue。

_{注意：不带enum-base的作用域枚举的基础类型是int。对于无作用域的枚举，其基础类型是实现定义的，但不得大于int如果int可以包含所有枚举器的值。}

对于无范围的枚举，这使我们得出/ 1

以外的整数类型的prvalue bool，char16_t，char32_t，或wchar_t，其整数转换秩（4.13）小于的秩int可以被转换成类型的prvalue int如果int可以表示源类型的所有值; 否则，可以将源prvalue转换为type的prvalue unsigned int。

在无范围枚举的情况下，我们将在int此处处理s。对于范围内的枚举（enum class和enum struct），不应用整数提升。无论如何，积分提升也不会导致UB，因为存储的值在基础类型的范围内和的范围内int。

[stmt.switch] / 5

switch执行该语句时，将评估其条件并将其与每种情况常量进行比较。如果大小写常量之一等于条件值，则将控制传递给匹配case标签后的语句。如果没有case常数与条件匹配，并且没有default标签，则控制权传递到由default标签标记的语句。

该default标签应被击中。

_{注意：可以再看一下比较运算符，但是在引用的“比较”中未明确使用它。实际上，在我们的案例中，没有暗示会为有范围或无范围的枚举引入UB。}

作为奖励，标准是否对此做了任何保证，但带有简单的枚举？

无论是否enum是作用不作任何这里的区别。但是，底层类型是否固定确实会有所不同。完整的[decl.enum] / 7是：

对于基础类型固定的枚举，该枚举的值为基础类型的值。否则，对于枚举其中Ë _分钟是最小的枚举和Ë _最大值是最大的，枚举的值是值的范围b _分钟至b _最大值，定义如下：令K是1对于二的补码表示和0用于一个人的补码或符号幅度表示。b _max是大于或等于max（| e _min | − K，| e _max |）且等于2的_最小值^M -1，其中M是一个非负整数。如果 e _min为非负值，则 b _min为零，否则为 -（b _max + ）。K

让我们看一下以下枚举：

enum ColorUnfixed /* no fixed underlying type */
{
    red = 0x1,
    yellow = 0x2
}

请注意，我们无法将其定义为作用域枚举，因为所有作用域枚举都有固定的基础类型。

幸运的是，ColorUnfixed最小的枚举数是red = 0x1，因此max（| e _min | − K，| e _max |）等于| e _max |。无论如何是yellow = 0x2。最小的值大于或等于2，等于2 ^中号 - 1为正整数M是3（2 ² - 1）。（我认为目的是允许范围以1位为步长扩展。）因此，b _max是3，bmin是0。

因此，100将在的范围之外ColorUnfixed，并且static_cast会在CWG 1766之前产生未指定的值，在CWG 1766之后会产生未定义的行为。