C#筆記 – 枚舉和位標志

枚舉類型

• 「符號名稱/值」配對

  •   public enum TimePeriod
      {
          Morning = 0,
          Afternoon = 1,
          Night = 2
      }

• 類型安全

• 每個枚舉類型派生自System.Enum，System.Enum派生自System.ValueType，因此枚舉屬於值類型

• 枚舉類型內部不能定義任何方法/屬性/事件

  • 編譯枚舉類型時，C#編譯器將每個符號轉換成類型的一個常量字段，以上面的TimePeriod枚舉為例，其內部工作方式是這樣的

    •   public struct TimePeriod : System.Enum
        {
            //TimePeriod的符號和值定義
            public const TimePeriod Morning = (TimerPeriod) 0;
            public const TimePeriod Afternoon = (TimerPeriod) 1;
            public const TimePeriod Night = (TimerPeriod) 2;
            
            public int value__; //包含TimePeriod變量的值，不能通過代碼直接引用
        }

    • 簡單而言，枚舉類型只是一個結構，其中定義了一組常量字段和一個實例字段

      • 常量字段會嵌入程序集的元數據中，可通過反射來訪問
      • 因此，支持在運行時獲得與枚舉類型關聯的所有符號及其值/將字符串符號轉換成對應的數值
        • 這些操作由System.Enum的靜態方法提供

          • GetUnderlyingType：返回用於容納一個枚舉類型的值的基礎類型

            • 基礎類型默認為int，也可以聲明為其他的基元值類型

              •   public enum EnumBasicType : ushort
                  {
                      Basic,
                      Normal,
                      Hard
                  }

          • GetValues：返回枚舉類型中符號的數組

          • Parse/TryParse：將符號轉換為枚舉類型的實例

          • IsDefined：判斷數值對於枚舉類型是否合法

            • 查找區分大小寫
            • 內部使用了反射，速度很慢
            • 枚舉類型在調用IsDefined的同一程序集中定義才可使用
  • 但可以使用「擴展方法」為枚舉類型提供方法

    •   class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {        
                TimePeriod tp = TimePeriod.Morning;
                Console.WriteLine(tp.IsMorning()); //True
            }
        }
        public static class TimePeriodExtension
        {
            public static bool IsMorning(this TimePeriod t)
            {
                return t == TimePeriod.Morning;
            }
        }

• C#編譯器把枚舉類型視為基元類型，所以可用許多操作符（==、!=、>、<等等）來操縱枚舉類型的實例

  • 所有這些操作符實際作用於每個枚舉類型實例內部的value__實例字段

• 枚舉類型通常與需要它的類同級

位標志

• 通常用枚舉類型來表示一組可以組合的位標志，如FileAttributes

  •   namespace System.IO
      {
          [Flags]
          public enum FileAttributes
          {
              ReadOnly = 1,
              Hidden = 2,        
              System = 4,
              Directory = 16,
              Archive = 32,
              Device = 64,
              Normal = 128,
              Temporary = 256,
              SparseFile = 512,
              ReparsePoint = 1024,
              Compressed = 2048,
              Offline = 4096,
              NotContentIndexed = 8192,
              Encrypted = 16384,
              IntegrityStream = 32768,        
              NoScrubData = 131072
          }
      }

• 定義用於標識位標志的枚舉類型時，應顯式為每個符號分配一個數值

  • 每個符號都有單獨的一個位處於on狀態

• 應定義一個值為0的None符號

• 最好應用特性System.Flags/System.FlagsAttribute

  • 檢測到Flags特性後，操作就不會把數值視為單獨的值，而是一組位標志，並根據操作對數值和枚舉定義的「符號/值」數進行「按位與」/「按位或」運算
    • ToString：按位與
    • Parse/TryParse：按位或

參考書目

• 《CLR via C#》（第4版） Jeffrey Richter