enum・enum class・namespace¶

enum と enum class¶

一言で言うと¶

列挙型は「名前付きの整数定数の集合」。C++には旧式の enum(スコープなし)と、C++11以降の enum class(スコープ付き) があり、新規コードは enum class 一択です。

// C++20
enum Color { Red, Green, Blue };            // 旧式: 名前が外に漏れる、intに暗黙変換
enum class Element { Fire, Water, Wind };   // 推奨: スコープ付き・暗黙変換なし

int x = Red;                    // 通ってしまう(旧式の問題)
// int y = Element::Fire;       // エラー(良いこと)
int z = static_cast<int>(Element::Fire);   // 変換は明示的に

enum class ItemId : std::uint16_t { None = 0, Potion = 1 };   // 基底型の指定(サイズ制御)

旧enumの問題(enum classが直したもの)¶

名前汚染: Red がスコープに直接漏れ、他のenumや変数と衝突(enum Fruit { Apple, Orange } と enum Company { Apple } は共存不可)
暗黙のint変換: if (color == 2) や Color c = (Color)999; 的な整数との混同がすり抜ける
サイズ未指定(実装依存の基底型)

switchとenumの実務パターン¶

Element e = GetElement();
switch (e) {
    case Element::Fire:  /* ... */ break;
    case Element::Water: /* ... */ break;
    case Element::Wind:  /* ... */ break;
    // caseを書き漏らすと -Wall で警告(defaultを書かないことで網羅検査を活かすテクニック)
}

defaultを書かないことで「列挙子を増やしたのにswitchを直し忘れた」をコンパイラ警告で検出できます(増え続けるswitchはOCPの観点も参照)。

C#との違い / Unity開発者の注意¶

C#のenumは常にスコープ付き(Element.Fire)で、C++のenum class相当。旧enumの罠はC#経験者には逆に新鮮な事故
C#はenumに拡張メソッドを書けるがC++は不可(自由関数で代用)
フラグ: C#の[Flags]相当はC++では演算子を自分で定義するか整数で扱う(enum classはビット演算も明示キャストが必要)
シリアライズ済みのenum値(セーブデータ)は番号を変えると壊れる——明示的に番号を振り、削除しても番号を再利用しない(これはC#/Unityでも同じ)

メモリ上¶

enumは実行時にはただの整数(既定はint、指定すればその型)。文字列変換テーブルは存在しない(C#のToString()のようなリフレクションはない → 自分でテーブルを書くか、コード生成。UEはリフレクションで持っている → 第10部)。

namespace¶

一言で言うと¶

名前の衝突を防ぐ「名字」。C#のnamespaceとほぼ同じ概念ですが、C++はアセンブリ境界がないため、名前空間が唯一の論理的な区分けです。

// C++20
namespace game::combat {              // C++17から入れ子を一気に書ける
    struct DamageInfo { int amount = 0; };
    int Calc(const DamageInfo& info);
}

game::combat::DamageInfo d{10};       // 完全修飾
using game::combat::DamageInfo;       // この名前だけ取り込む(OK)
namespace gc = game::combat;          // 別名(長い名前空間の短縮)

using namespace の規律¶

// using namespace std;   // 本Wikiでは原則禁止(理由: stdの数千の名前が全部流れ込み、
                          // 自作のmax, countなどと衝突・意図しないオーバーロード解決を招く)
// 特にヘッダーファイルでのusing namespaceは、include した全員を汚染するため厳禁

関数スコープ内での限定的な using namespace std::chrono_literals;(リテラル用)などは許容されることが多い
無名namespace: そのファイル(翻訳単位)内だけの内部実装を包む(→ リンケージ。C#のinternalの部分的な代用)

namespace {                 // 無名namespace: 外部から見えない(内部リンケージ)
    int CalcSecret(int x) { return x * 2; }
}

ゲーム開発での使用例¶

ライブラリ・モジュールの区分け: engine::render, game::quest(→ 物理的な分割はライブラリで)
サードパーティとの衝突回避(自作LogとSDKのLog)
ADL(引数依存名前探索)という高度な仕組みが演算子オーバーロードと絡む(自作型の演算子は同じnamespaceに置く、とだけ覚えておけば実務は足りる)

C#との違い¶

C#のnamespaceはアセンブリと独立した論理名。C++も同様だが、アクセス制御機能はない(namespaceでprivateにはできない。それは無名namespaceやモジュールの仕事)
C#のusingディレクティブ相当がusing namespace、using X = Y相当が別名宣言

使う場面 / 使わない場面¶

enum class: 種類・状態・IDなど「有限の選択肢」全般。intの引数が2つ並ぶAPI(Attack(int,int) — どっちがダメージ?)を強い型で直すのにも有効
namespace: ライブラリ境界・機能グループ。小規模な単一ゲームで過剰に深い階層は不要(mygame:: 1段で十分なことが多い)

理解度チェック¶

enum classが旧enumから直した2つの問題は?
ヘッダーで using namespace が厳禁である理由は?
無名namespaceは何のためにありますか。

演習¶

samples/enums_namespaces.cpp(検証済み)で、(a) enum classのswitch網羅警告(列挙子を増やしてビルド)、(b) 無名namespaceの関数が他の翻訳単位から見えないこと(リンクエラーの観察)を試してください。

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