有关C#枚举的问答集锦：基础篇

Q：在C#里，我们如何表达枚举类型？

A：你可以使用enum关键字（keyword）来声明一个枚举类型（enum type）：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #01 
    2. 
  
  
  
  2. public enum Alignment 
    3. 
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  4.     Left, 
    5. 
  
  
  
  5.     Center, 
    6. 
  
  
  
  6.     Right 
    7. 
  
  
  
  7. } 
    8.

--------------------------------------------------------------------------------

Q：C#枚举类型是值类型（value type）还是引用类型（reference type）？

A：枚举类型都是值类型。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：System.Enum是枚举类型么？

A：不是。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：System.Enum与枚举类型（enum type）有什么关系？

A：System.Enum是一个抽象类（abstract class），所有枚举类型都直接继承自它，当然也同时继承了它的所有成员。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：那么System.Enum属于引用类型啦？

A：是的。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：既然System.Enum是引用类型，而枚举类型又是直接继承自System.Enum的，那为什么枚举类型却不是引用类型？

A：这种继承关系是隐式的并由编译器负责展开，上面Code #1的Alignment枚举被展开后的IL代码如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #02 
    2. 
  
  
  
  2. .class public auto ansi sealed Aligment 
    3. 
  
  
  
  3.        extends [mscorlib]System.Enum 
    4. 
  
  
  
  4. { 
    5. 
  
  
  
  5.     .field public static literal Aligment Left = int32(0x00000000) 
    6. 
  
  
  
  6.     .field public static literal Aligment Center = int32(0x00000001) 
    7. 
  
  
  
  7.     .field public static literal Aligment Right = int32(0x00000002) 
    8. 
  
  
  
  8. 
  
  
  
  9.     .field public specialname rtspecialname int32 value__ 
    10. 
  
  
  
  10. } 
    11.

从声明中，你可以看到Aligment的确是继承自System.Enum的，只是你不能在C#里显式声明这种继承关系。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：但你好像没有回答为什么枚举类型继承自一个引用类型后，却还是值类型！

A：你知道，所有的值类型都是System.ValueType的后代，枚举类型也不例外，枚举类型直接继承自System.Enum，而System.Enum却又直接继承自System.ValueType的，所以，枚举类型也是System.ValueType的后代。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：慢着！从System.ValueType派生出来的类型不都应该是值类型吗？为什么System.Enum会是引用类型？

A：正确的说法应该是“值类型都是System.ValueType的后代”，但System.ValueType的后代不全是值类型，System.Enum就是***的特例！在System.ValueType的所有后代中，除了System.Enum之外其它都是值类型。事实上，我们可以在.NET的源代码中找到System.Enum的声明：

 
 
 
    
  
  
  
  1. public abstract class Enum : ValueType, IComparable, IFormattable, IConvertible 
    2.

请注意，.NET Framework SDK v2.0.3600.0 Documentation中的Enum声明是错的：

public abstract struct Enum : IComparable, IFormattable, IConvertible

--------------------------------------------------------------------------------

Q：开始头晕了，究竟C#枚举类型、System.Enum、System.ValueType、值类型和引用类型之间存在着什么样的关系？

A：简单的说，

1. 所有枚举类型（enum type）都是值类型。
2. System.Enum和System.ValueType本身是引用类型。
3. 枚举类型（enum type）都是隐式的直接继承自System.Enum，并且这种继承关系只能由编译器自动展开。但System.Enum本身不是枚举类型（enum type）。
4. System.Enum是一个特例，它直接继承自System.ValueType（参见Code #03），但本身却是一个引用类型。
好吧，现在来看看下面代码，你能猜得出它的输出结果吗？

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #04 
    2. 
  
  
  
  2. static void Main() 
    3. 
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  4.     Type t = typeof(System.Enum); 
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6.     if (t.IsEnum) 
    7. 
  
  
  
  7.         Console.WriteLine("I'm enum type."); 
    8. 
  
  
  
  8. 
  
  
  
  9.     if (t.IsValueType) 
    10. 
  
  
  
  10.         Console.WriteLine("I'm value type."); 
    11. 
  
  
  
  11. } 
    12.

请别惊讶于程序的运行结果没有任何输出！对于***个判断，我们很清楚System.Enum并不是枚举类型。但第二个判断呢？System.Enum明明继承自System.ValueType，却不承认是System.ValueType的后代！这是.NET上的一个特例，恰恰体现出System.Enum是特殊性。

--------------------------------------------------------------------------------

Q：既然枚举类型是值类型，自然会涉及到装箱和拆箱（boxing and unboxing）的问题，那么枚举类型会被装箱成什么呢？[Updated]

A：枚举类型可以被装箱成System.Enum、System.ValueType、System.Object或者System.IConvertible、System.IFormattable、System.IComparable。

注意：在.NET 1.1上，枚举类型只能被装箱到System.Enum、System.ValueType、System.Object；而在.NET 2.0上，枚举类型还能被装箱到System.Enum所实现的三个接口：System.IConvertible、System.IComparable、System.IFormattable。对应的装箱操作既可以为隐式的也可以是显式的。

下面的C#代码：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #05 
    2. 
  
  
  
  2. // See Code #01 for Alignment. 
    3. 
  
  
  
  3. static void Main() 
    4. 
  
  
  
  4. { 
    5. 
  
  
  
  5.     Alignment a = Alignment.Center; 
    6. 
  
  
  
  6. 
  
  
  
  7.     Console.WriteLine(a.ToString()); 
    8. 
  
  
  
  8. 
  
  
  
  9.     Console.WriteLine(a); 
    10. 
  
  
  
  10. } 
    11.

对应的IL代码是：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #06 
    2. 
  
  
  
  2. .method private hidebysig static void Main() cil managed 
    3. 
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  4.     .entrypoint 
    5. 
  
  
  
  5.     // Code Size: 32 byte(s) 
    6. 
  
  
  
  6.     .maxstack 1 
    7. 
  
  
  
  7.     .locals ( 
    8. 
  
  
  
  8.           EnumerationFaq.Alignment alignment1) 
    9. 
  
  
  
  9.     L_0000: ldc.i4.1  
    10. 
  
  
  
  10.     L_0001: stloc.0  
    11. 
  
  
  
  11.     L_0002: ldloc.0  
    12. 
  
  
  
  12.     L_0003: box EnumerationFaq.Alignment 
    13. 
  
  
  
  13.     L_0008: call instance string [mscorlib]System.Enum::ToString() 
    14. 
  
  
  
  14.     L_000d: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) 
    15. 
  
  
  
  15.     L_0012: nop  
    16. 
  
  
  
  16.     L_0013: ldloc.0  
    17. 
  
  
  
  17.     L_0014: box EnumerationFaq.Alignment 
    18. 
  
  
  
  18.     L_0019: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object) 
    19. 
  
  
  
  19.     L_001e: nop  
    20. 
  
  
  
  20.     L_001f: ret  
    21. 
  
  
  
  21. } 
    22.

从IL代码中我们可以看到枚举类型被装箱两次。***次（L_0003）被装箱成System.Enum，而第二次（L_0014）就被装箱成System.Object。

但如果你让编译器自动为你选择装箱类型的话，它会优先考虑System.Enum：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #07 
    2. 
  
  
  
  2. // See Code #01 for Alignment. 
    3. 
  
  
  
  3. class Program 
    4. 
  
  
  
  4. { 
    5. 
  
  
  
  5.     static void Main() 
    6. 
  
  
  
  6.     { 
    7. 
  
  
  
  7.         Alignment a = Alignment.Center; 
    8. 
  
  
  
  8. 
  
  
  
  9.         Print(a); 
    10. 
  
  
  
  10.     } 
    11. 
  
  
  
  11. 
  
  
  
  12.     static void Print(IConvertible c) 
    13. 
  
  
  
  13.     { 
    14. 
  
  
  
  14.         Console.WriteLine(c); 
    15. 
  
  
  
  15.     } 
    16. 
  
  
  
  16. 
  
  
  
  17.     static void Print(IFormattable f) 
    18. 
  
  
  
  18.     { 
    19. 
  
  
  
  19.         Console.WriteLine(f); 
    20. 
  
  
  
  20.     } 
    21. 
  
  
  
  21. 
  
  
  
  22.     static void Print(IComparable c) 
    23. 
  
  
  
  23.     { 
    24. 
  
  
  
  24.         Console.WriteLine(c); 
    25. 
  
  
  
  25.     } 
    26. 
  
  
  
  26. 
  
  
  
  27.     static void Print(Object o) 
    28. 
  
  
  
  28.     { 
    29. 
  
  
  
  29.         Console.WriteLine(o); 
    30. 
  
  
  
  30.     } 
    31. 
  
  
  
  31. 
  
  
  
  32.     static void Print(ValueType v) 
    33. 
  
  
  
  33.     { 
    34. 
  
  
  
  34.         Console.WriteLine(v); 
    35. 
  
  
  
  35.     } 
    36. 
  
  
  
  36. 
  
  
  
  37.     static void Print(Enum e) 
    38. 
  
  
  
  38.     { 
    39. 
  
  
  
  39.         Console.WriteLine(e); 
    40. 
  
  
  
  40.     } 
    41. 
  
  
  
  41. } 
    42.

上面的代码将被编译成如下的IL：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Code #08 
    2. 
  
  
  
  2. .method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed 
    3. 
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  4.     .entrypoint 
    5. 
  
  
  
  5.     // Code Size: 15 byte(s) 
    6. 
  
  
  
  6.     .maxstack 1 
    7. 
  
  
  
  7.     .locals ( 
    8. 
  
  
  
  8.           EnumerationFaq.Alignment alignment1) 
    9. 
  
  
  
  9.     L_0000: ldc.i4.1  
    10. 
  
  
  
  10.     L_0001: stloc.0  
    11. 
  
  
  
  11.     L_0002: ldloc.0  
    12. 
  
  
  
  12.     L_0003: box EnumerationFaq.Alignment 
    13. 
  
  
  
  13.     // 调用static void Print(Enum e); 
    14. 
  
  
  
  14.     L_0008: call void EnumerationFaq.Program::Print([mscorlib]System.Enum) 
    15. 
  
  
  
  15.     L_000d: nop  
    16. 
  
  
  
  16.     L_000e: ret  
    17. 
  
  
  
  17. } 
    18.

--------------------------------------------------------------------------------

以上就是有关C#枚举类型的一些问答，更多问答待续。

本文名称：有关C#枚举的问答集锦：基础篇
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