06_switch文と列挙型（enum class）

はじめに

この章では、複数の選択肢から1つを選んで処理を分ける switch 文と、C++における列挙型（enum class）について学びます。あわせて、enum class を扱うために必要な型変換（static_cast）も先に整理します。

switch文の基本的な使い方

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int level;
    cout << "レベル（1〜3）を入力：";
    cin >> level;

    switch (level) {
        case 1:
            cout << "初級です。" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "中級です。" << endl;
            break;
        case 3:
            cout << "上級です。" << endl;
            break;
        default:
            cout << "範囲外です。" << endl;
            break;
    }
    return 0;
}

switch は数値や文字に基づいて処理を分ける構文
break を忘れると次の case に処理が流れる（フォールスルー）
default はすべての case に当てはまらないときに実行

注意：break を忘れるとフォールスルーが起きる
break; がないと、マッチした case 以降のすべての case が続けて実行されてしまいます。必ず書くようにしましょう。

C言語スタイルの enum の使い方

#include <iostream>
using namespace std;

enum Rank { Gold = 1, Silver, Bronze };

int main() {
    Rank rank = Silver;

    switch (rank) {
        case Gold:
            cout << "金賞" << endl;
            break;
        case Silver:
            cout << "銀賞" << endl;
            break;
        case Bronze:
            cout << "銅賞" << endl;
            break;
        default:
            cout << "参加賞" << endl;
            break;
    }
    return 0;
}

C言語やC++の従来の enum では、定数名が グローバルに展開 される（他の enum と名前がかぶる危険がある）
整数型として自動変換されるため、switch 文などでそのまま使える

C++の列挙型：enum class

C++には enum class という列挙型が用意されています。型の安全性と大規模開発でのミス防止を重視した設計です。

通常の enum と enum class の違い

比較項目	通常の enum	enum class
定数の書き方	`Gold`	`Rank::Gold`
名前の漏れ	グローバルに展開される	スコープ内に閉じている
整数への変換	自動変換される	明示的なキャストが必要
安全性	低い	高い

enum class の宣言

enum class Rank { Gold = 1, Silver, Bronze };

Rank::Gold のようにスコープを明示する
型安全で名前の衝突を防げる
Rank は独自の型名として定義される

その前に：型変換（暗黙的変換と明示的変換）

このあと enum class を int に変換する場面が出てきます。先に「型変換」を整理しておきましょう。型変換には2種類あります。

暗黙的（あんもくてき）型変換 ― 自動で変換される

そのまま変換しても安全な型どうしは、コンパイラが自動で変換します。

int    n = 3;
double d = n;       // int → double に自動変換（d は 3.0）

double pi = 3.9;
int    m  = pi;     // double → int に自動変換（小数点以下は切り捨て、m は 3）

何も書かなくても変換される
double → int のように情報が失われる変換では、警告が出ることがある

明示的（めいじてき）型変換 ― 自分で「変換する」と書く

「ここで変換する」とコードにはっきり書く方法です。C++では static_cast を使います。

double pi = 3.9;
int    m  = static_cast<int>(pi);   // 「int に変換する」と明示（m は 3）

static_cast の書き方：
static_cast<変換後の型>(変換したい値)
例：static_cast<int>(pi) で double の値を int に変換します。

「意図的に変換している」ことがコードから読み取れる
C言語の (int)pi という書き方より安全で、C++では static_cast が推奨される

このあと出てくる enum class は暗黙的変換が禁止されているため、int として扱いたいときは static_cast<int>(...) で明示的に変換します。

enum class と switch文の組み合わせ

enum class を switch で使うには、2つの方法があります。

方法1：static_cast で int に変換して使う

#include <iostream>
using namespace std;

enum class Rank { Gold = 1, Silver, Bronze };

int main() {
    Rank rank = Rank::Silver;

    switch (static_cast<int>(rank)) {
        case 1:
            cout << "金賞" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "銀賞" << endl;
            break;
        case 3:
            cout << "銅賞" << endl;
            break;
        default:
            cout << "参加賞" << endl;
            break;
    }
    return 0;
}

enum class は暗黙の整数変換が禁止されているので、static_cast<int>(rank) で int に変換してから渡す
case には整数リテラル（case 1:）を書く。ただし「1＝金賞」という対応を覚えておく必要がある

方法2：enum class のまま使う（おすすめ）

switch に enum class をそのまま渡し、case 側を Rank::Gold のようにスコープ付きで書く方法です。変換が要らず、こちらの方が読みやすくなります。

#include <iostream>
using namespace std;

enum class Rank { Gold = 1, Silver, Bronze };

int main() {
    Rank rank = Rank::Silver;

    switch (rank) {                 // 変換せず、そのまま渡せる
        case Rank::Gold:
            cout << "金賞" << endl;
            break;
        case Rank::Silver:
            cout << "銀賞" << endl;
            break;
        case Rank::Bronze:
            cout << "銅賞" << endl;
            break;
    }
    return 0;
}

switch(rank) のまま渡し、case Rank::Silver: のようにスコープ付きで書く
static_cast が不要で、数字（1,2,3）の意味を覚えなくてよいので読みやすい
int への変換が必要になるのは、case 6: のように整数リテラルと比べたいときだけ

コーディング演習

演習1：基本コードを動かす

06_01_switch.cpp を作成し、次のコードを入力して実行しましょう。

// switch_demo.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int day;
    cout << "曜日番号（1〜7）を入力：";
    cin >> day;

    switch (day) {
        case 1: cout << "日曜日" << endl; break;
        case 2: cout << "月曜日" << endl; break;
        case 3: cout << "火曜日" << endl; break;
        case 4: cout << "水曜日" << endl; break;
        case 5: cout << "木曜日" << endl; break;
        case 6: cout << "金曜日" << endl; break;
        case 7: cout << "土曜日" << endl; break;
        default: cout << "無効な番号です。" << endl; break;
    }
    return 0;
}

演習2：コードを改造する

06_01_switch.cpp をコピーして 06_02_switch_mod.cpp として保存し、次の変更を加えてみましょう：

enum class Day { Sun=1, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat }; を定義し、switch 文で曜日を表示する
Day::Sat と Day::Sun の場合は「休日」、それ以外は「平日」と追加で表示する

ヒントを見る

本文の2つの方法のどちらでも書けます。
方法1：switch (static_cast<int>(day)) として case 1: … と整数で分ける。
方法2：switch (day) のまま case Day::Sat: … とスコープ付きで書く（変換不要で簡潔）。

理解度チェック

問題06-1

次のコードの出力はどれか。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int rank = 2;
    switch (rank) {
        case 1: cout << "金賞" << endl; break;
        case 2: cout << "銀賞" << endl; break;
        case 3: cout << "銅賞" << endl; break;
        default: cout << "参加賞" << endl; break;
    }
    return 0;
}

解説を表示

正解：イ
rank == 2 により case 2 が実行され、「銀賞」と表示されます。break があるため case 3 以降は実行されません。

問題06-2

次のコードで break を取り除いた場合、rank = 1 のときの出力はどれか。

switch (rank) {
    case 1: cout << "金賞" << endl;
    case 2: cout << "銀賞" << endl;
    case 3: cout << "銅賞" << endl;
    default: cout << "参加賞" << endl;
}

解説を表示

正解：ウ
break がないため、case 1 にマッチした後もフォールスルーが起き、case 2、case 3、default まで全て実行されます。「金賞」「銀賞」「銅賞」「参加賞」が順番に表示されます。

問題06-3

enum class を使う主な利点として正しいものはどれか。

解説を表示

正解：イ
enum class の主な利点は名前のスコープが型内に閉じており、異なる enum 間での名前衝突を防げることです。通常の enum よりも型安全に使えます。

問題06-4

enum class Color { Red, Green, Blue }; と定義したとき、Color c = Color::Green; を switch に渡すための正しい書き方はどれか。

解説を表示

正解：ア
enum class は暗黙の整数変換が禁止されているため、static_cast<int>(c) で明示的に int に変換する必要があります。Cスタイルキャスト（イ）も動作しますが、C++では static_cast の使用が推奨されます。

まとめ

switch 文は条件分岐をシンプルに記述できる
break を忘れるとフォールスルーが起きるので注意
型変換には暗黙的変換（自動）と明示的変換（static_cast）がある
通常の enum は定数名がグローバルに展開される
enum class を使うと名前の衝突を防ぎ、安全に定数を管理できる
enum class を switch で扱うには、static_cast<int>() で int に変換するか、case を Rank::Gold のようにスコープ付きで書く