Question

C＃编译器允许在另一个枚举类型声明中的不同枚举类型之间进行操作，如下所示：

public enum VerticalAnchors
{
    Top=1,
    Mid=2,
    Bot=4
}

public enum HorizontalAnchors
{
    Lef=8,
    Mid=16,
    Rig=32
}

public enum VisualAnchors
{
    TopLef = VerticalAnchors.Top | HorizontalAnchors.Lef,
    TopMid = VerticalAnchors.Top | HorizontalAnchors.Mid,
    TopRig = VerticalAnchors.Top | HorizontalAnchors.Rig,
    MidLef = VerticalAnchors.Mid | HorizontalAnchors.Lef,
    MidMid = VerticalAnchors.Mid | HorizontalAnchors.Mid,
    MidRig = VerticalAnchors.Mid | HorizontalAnchors.Rig,
    BotLef = VerticalAnchors.Bot | HorizontalAnchors.Lef,
    BotMid = VerticalAnchors.Bot | HorizontalAnchors.Mid,
    BotRig = VerticalAnchors.Bot | HorizontalAnchors.Rig
}

但禁止在方法代码中使用它们，即操作：

VerticalAnchors.Top | HorizontalAnchors.Lef;

标记为此错误：

运营商'|'不能应用于'VerticalAnchors'和'HorizontalAnchors'类型的操作数。

当然有一种解决方法：

(int)VerticalAnchors.Top | (int)HorizontalAnchors.Lef

我很好奇这个编译器的行为。为什么在另一个枚举声明中允许不同枚举类型之间的操作，而不是其他地方？

Answer 1

由于您没有在问题中提出问题，我会假装您提出一些有趣的问题并回答：

在枚举声明中，你可以在初始化器中使用其他枚举的值吗？

是。你可以说

enum Fruit { Apple }
enum Animal { Giraffe = Fruit.Apple }

即使在没有强制转换的情况下将Fruit.Apple分配给Animal类型的变量也是不合法的。

这个事实偶尔会令人惊讶。事实上，我自己也很惊讶。当我第一次尝试这样做时，为了测试部分编译器，我认为这是一个可能的错误。

规范中的哪个地方说它是合法的？

第14.3节说初始值设定项必须是常量，并且常量将转换为枚举的基础类型。枚举成员是常数。

啊，但是这个案子呢？

enum Fruit { Apple = 1 }
enum Shape { Square = 2 }
enum Animal { Giraffe = Fruit.Apple | Shape.Square }

该表达式首先不是一个合法的常量表达式，所以它是什么？

好的，你让我在那里。第14.3节也说初始化器中使用的枚举成员不需要被强制转换，但是不清楚它是否意味着枚举的成员或任何枚举的成员。要么是合理的解释，要么没有特定的语言，很容易认为前者的含义是预期的。

因此，这是一个众所周知的缺陷;几年前我向Mads指出了它，它从未得到解决。一方面，规范并没有明确允许它。另一方面，这种行为既有用又符合规范中的精神（如果不完全在字母中）。

基本上，实现的作用是在处理枚举初始化程序时，它将所有枚举成员视为其基础类型的常量表达式。（当然，它确实需要确保枚举定义是非循环的，但这可能最好留给另一个问题。）因此，它并没有“看到”Fruit和Shape没有“或“运营商定义。

虽然遗憾的是，规范措辞不明确，但这是一个理想的功能。事实上，我经常在Roslyn团队中使用它：

[Flags] enum UnaryOperatorKind { 
  Integer = 0x0001, 
  ... 
  UnaryMinus = 0x0100,
  ... 
  IntegerMinus = Integer | UnaryMinus
  ... }

[Flags] enum BinaryOperatorKind { 
  ...
  IntegerAddition = UnaryOperatorKind.Integer | Addition
  ... }

能够从各种枚举中混合使用n-match标记非常方便。

Answer 2

据我所知，它实际上不在spec。有一些相关的东西：

如果枚举成员的声明具有常量表达式初始化程序，该常量表达式的值，隐式转换为枚举的基础类型，是关联的值枚举成员。

虽然VerticalAnchors.Top & HorizontalAnchors.Lef的类型为VerticalAnchors，但它可以隐式转换为VisualAnchors。但这并不能解释为什么常量表达式本身支持各处的隐式转换。

实际上，它明显是反对规范：

常量表达式的编译时评估使用相同的规则作为非常量表达式的运行时评估，除了运行时评估会抛出异常，编译时评估会导致发生编译时错误。

如果我没有遗漏某些内容，那么规范不仅不能明确地允许这一点，它也不允许这样做。在这种假设下，这将是一个编译器错误。

Answer 3

C＃允许枚举值的定义包含常量值表达式，因此枚举值可以是枚举的组合，例如： [Flags]。编译器将表达式中的每个枚举值评估为int（通常），因此您可以对枚举值执行按位和算术运算。

在枚举定义之外，您必须在对它执行操作之前将枚举转换为基本类型。

Answer 4

有趣。您也可以问为什么允许这样做：

enum MyType
{
  Member = DayOfWeek.Thursday | StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase,
}

当不允许时

var local = DayOfWeek.Thursday | StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase;

原因似乎是在枚举声明中，在枚举成员初始值设定项中，任何枚举值，甚至是无关枚举的值，都被认为是强制转换为其基础类型。所以编译器将上面的例子视为：

enum MyType
{
  Member = (int)(DayOfWeek.Thursday) | (int)(StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase),
}

我发现这很奇怪。我知道你可以直接使用相同枚举的值（不说明强制转换为基础类型），如下一行：

enum SomeType
{
  Read = 1,
  Write = 2,
  ReadWrite = Read | Write,
}

但是我发现其他 enums'成员也被强制转换为它们的基础整数类型，这是非常令人惊讶的。

为什么不同的枚举类型之间的操作允许在另一个枚举声明中，而不是在其他地方？

4 个答案: