深入浅出OOP（六）: 理解C#的Enums

葡萄城控件

发布于 2018-01-10 18:14:42

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发布于 2018-01-10 18:14:42

文章被收录于专栏：葡萄城控件技术团队

MSDN定义：枚举类型（也称为枚举）为定义一组可以赋给变量的命名整数常量提供了一种有效的方法。例如，假设您必须定义一个变量，该变量的值表示一周中的一天。

该变量只能存储七个有意义的值。若要定义这些值，可以使用枚举类型。枚举类型是使用 enum 关键字声明的。

从OOP上来说，枚举的角色和和class一样，它创建了一种新的数据类型。

  1: namespace Enums
  2: {
  3:     class Program
  4:     {
  5:         static void Main(string[] args)
  6:         {
  7:         }
  8:     }
  9: 
 10:     enum Color
 11:     {
 12:         Yellow,
 13:         Blue,
 14:         Brown,
 15:         Green
 16:     }
 17: }

上面的代码，我们使用enum的关键字，创建了新的数据类型Color，并包含4个值：Yellow, Blue, Brown和Green。下面的例子我们给予Color枚举。

直接输出枚举，则可得到枚举的字符

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine(Color.Yellow);
  9:             Console.ReadLine();
 10:         }
 11:     }
 12: 
 13:     enum Color
 14:     {
 15:         Yellow,
 16:         Blue,
 17:         Brown,
 18:         Green
 19:     }
 20: }

运行程序，输出：

Yellow

强转为int型，输出试试看：

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine((int)Color.Yellow);
  9:             Console.ReadLine();
 10:         }
 11:     }
 12: 
 13:     enum Color
 14:     {
 15:         Yellow,
 16:         Blue,
 17:         Brown,
 18:         Green
 19:     }
 20: }

结果输出：

0

从上面的例子中，我们可以看到枚举的使用，如同static变量一样，可被直接使用。如不用转换则默认输出枚举定义的字符，强转后

则输出枚举对应的数字值---故枚举可表达恒量数值，或者命名的字符串标示。

基础数据类型

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine((byte)Color.Yellow);
  9:             Console.WriteLine((byte)Color.Blue);
 10:             Console.ReadLine();
 11:         }
 12:     }
 13: 
 14:     enum Color:byte
 15:     {
 16:         Yellow,
 17:         Blue,
 18:         Brown,
 19:         Green
 20:     }
 21: }

结果输出为：

0 1

这里唯一做的修改是枚举Color继承自byte ，而不是默认的int型。

枚举可继承自数值型类型，如long, ulong, short, ushort, int, uint, byte 何sbyte。但是无法继承自char类型。

`枚举可被枚举继承吗？`

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine((byte)Color.Yellow);
  9:             Console.WriteLine((byte)Color.Blue);
 10:             Console.ReadLine();
 11:         }
 12:     }
 13: 
 14:     enum Color:byte
 15:     {
 16:         Yellow,
 17:         Blue,
 18:         Brown,
 19:         Green
 20: 
 21:     }
 22: 
 23:     enum Shades:Color
 24:     {
 25: 
 26:     }
 27: }

编译，报错：

Type byte, sbyte, short, ushort, int, uint, long, or ulong expected.

枚举可被class继承吗？

  1:   enum Color:byte
  2:     {
  3:         Yellow,
  4:         Blue,
  5:         Brown,
  6:         Green
  7:     }
  8: 
  9: class Derived:Color
 10:     {
 11: 
 12:     }

编译报错：

'Enums.Derived': cannot derive from sealed type 'Enums.Color'

接下来，我们看看枚举和这3个接口的关系：IComparable, IFormattable 和IConvertible。

A. IComparable

  1: using System;
  2: 
  3: namespace Enums
  4: {
  5:     internal enum Color
  6:     {
  7:         Yellow,
  8:         Blue,
  9:         Green
 10:     }
 11: 
 12:     internal class Program
 13:     {
 14:         private static void Main(string[] args)
 15:         {
 16:             Console.WriteLine(Color.Yellow.CompareTo(Color.Blue));
 17:             Console.WriteLine(Color.Blue.CompareTo(Color.Green));
 18:             Console.WriteLine(Color.Blue.CompareTo(Color.Yellow));
 19:             Console.WriteLine(Color.Green.CompareTo(Color.Green));
 20:             Console.ReadLine();
 21:         }
 22:     }
 23: }

结果输出：

-1 -1 1 0

-1表示小于关系，0表示等于关系，1表示大于关系。这里标明了enum默认继承了IComparable接口，故有CompareTo()函数。

B. IFormattable

  1: using System;
  2: 
  3: namespace Enums
  4: {
  5:     internal enum Color
  6:     {
  7:         Yellow,
  8:         Blue,
  9:         Green
 10:     }
 11: 
 12:     internal class Program
 13:     {
 14:         private static void Main(string[] args)
 15:         {
 16:             System.Console.WriteLine(Color.Format(typeof(Color), Color.Green, "X"));
 17:             System.Console.WriteLine(Color.Format(typeof(Color), Color.Green, "d"));
 18:             Console.ReadLine();
 19:         }
 20:     }
 21: }

结果输出：

00000002 2

Format方法继承自IFormatter 接口，它是一个static函数，因此可以被枚举Color直接使用。format需要传入3个参数，第一个是枚举的类型，

第二个参数是枚举值，第三个是格式化标示---二进制、十进制等。

C. IConvertible

  1: Hide   Copy Code
  2: using System;
  3: 
  4: namespace Enums
  5: {
  6:      enum Color
  7:     {
  8:         Yellow,
  9:         Blue,
 10:         Green
 11:     }
 12: 
 13:     internal class Program
 14:     {
 15:         private static void Main(string[] args)
 16:         {
 17:             string[] names;
 18:             names = Color.GetNames(typeof (Color));
 19:             foreach (var name in names)
 20:             {
 21:                 Console.WriteLine(name);
 22:             }
 23:             Console.ReadLine();
 24:         }
 25:     }
 26: }
 27:

结果输出：

Yellow Blue Green

GetNames函数是枚举Color的静态方法，用于获得枚举所有的字符标示名称集合。

同理也可使用ToString输出枚举的字符标示：

  1: using System;
  2: 
  3: namespace Enums
  4: {
  5:      enum Color
  6:     {
  7:         Yellow,
  8:         Blue,
  9:         Green
 10:     }
 11: 
 12:     internal class Program
 13:     {
 14:         private static void Main(string[] args)
 15:         {
 16:            Console.WriteLine(Color.Blue.ToString());
 17:            Console.WriteLine(Color.Green.ToString());
 18:            Console.ReadLine();
 19:         }
 20:     }
 21: }

显示输出：

Blue Green

上面的例子显示，枚举可在int和string直接转换，这个特性是枚举使用中非常重要的一个功能。

试试看，枚举的字符标示是否可以重复定义：

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine((byte)Color.Yellow);
  9:             Console.WriteLine((byte)Color.Blue);
 10:             Console.ReadLine();
 11:         }
 12:     }
 13: 
 14:     enum Color
 15:     {
 16:         Yellow,
 17:         Blue,
 18:         Brown,
 19:         Green,
 20:         Blue
 21:     }
 22: }

编译报错，结果：

Compile time error: The type 'Enums.Color' already contains a definition for 'Blue'

可见枚举中不能定义重复的字符标示。

再看另外一个例子：

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine((int)Color.Yellow);
  9:             Console.WriteLine((int)Color.Blue);
 10:             Console.WriteLine((int)Color.Brown);
 11:             Console.WriteLine((int)Color.Green);
 12: 
 13:             Console.ReadLine();
 14:         }
 15:     }
 16: 
 17:     enum Color
 18:     {
 19:         Yellow =2,
 20:         Blue,
 21:         Brown=9,
 22:         Green,
 23: 
 24:     }
 25: }

结果：

2 3 9 10

从结果看，我们可以在枚举定义的时候重新指定数值，如我们指定了yellow为2，则Blue默认为Yellow+1，为3. 下来，我们指定了Brown为9，则

其下的Green为Brown + 1，为10。这是一个有趣的enum特性。

如指定的数据类型超过枚举的定义类型，如何？

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8: 
  9:         }
 10:     }
 11: 
 12:     enum Color:byte
 13:     {
 14:         Yellow =300 ,
 15:         Blue,
 16:         Brown=9,
 17:         Green,
 18:     }
 19: }

编译报错：

Compile time error: Constant value '300' cannot be converted to a 'byte'

300超出了byte数据类型的范围，故报错。枚举的类型检测非常好，在项目使用中很实用的功能。

枚举引用代码

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Console.WriteLine((int)Color.Yellow);
  9:             Console.WriteLine((int)Color.Blue);
 10:             Console.WriteLine((int)Color.Brown);
 11:             Console.WriteLine((int)Color.Green);
 12: 
 13:             Console.ReadLine();
 14:         }
 15:     }
 16: 
 17:     enum Color
 18:     {
 19:         Yellow = 2,
 20:         Blue,
 21:         Brown = 9,
 22:         Green = Yellow
 23:     }
 24: }

结果输出：

2 3 9 2

这里，我们定义Green的值，引用了Color的Yellow枚举值。

枚举，是否可以在外面修改枚举值：

  1: using System;
  2: namespace Enums
  3: {
  4:     class Program
  5:     {
  6:         static void Main(string[] args)
  7:         {
  8:             Color.Yellow = 3;
  9:         }
 10:     }
 11: 
 12:     enum Color
 13:     {
 14:         Yellow = 2,
 15:         Blue,
 16:         Brown = 9,
 17:         Green = Yellow
 18:     }
 19: }

运行结果：

Compile time error: The left-hand side of an assignment must be a variable, property or indexer

编译报错了。可见枚举数值是常量，仅在初始化的时候确定，外部无法动态修改。

那么，枚举是否可以循环依赖？

  1: using System;
  2: 
  3: namespace Enums
  4: {
  5:     internal enum Color
  6:     {
  7:         Yellow=Blue,
  8:         Blue
  9:     }
 10: 
 11:     internal class Program
 12:     {
 13:         private static void Main(string[] args)
 14:         {
 15:         }
 16:     }
 17: }

编译结果：

Compile time error: The evaluation of the constant value for 'Enums.Color.Yellow' involves a circular definition

保留关键字

  1: using System;
  2: 
  3: namespace Enums
  4: {
  5:      enum Color
  6:     {
  7:       value__
  8:     }
  9: 
 10:     internal class Program
 11:     {
 12:         private static void Main(string[] args)
 13:         {
 14: 
 15:         }
 16:     }
 17: }

编译报错：

Compile time error: The enumerator name 'value__' is reserved and cannot be used

原因很简单，这里的value__是保留关键字。

枚举小结：

enum表达了恒定的数值，枚举类型可以用字符串标示
无法声明char基础类型的枚举
enum仅仅能继承自byte, sbyte, short, ushort, int, uint, long, 或ulong数据类型
默认的，enum是一个sealed类，既无法被继承
enum类型隐式实现了System.Enum
enum类型继承了3个接口：IComparable, IFormattable和IConvertible
enum中，数字和字符串可以互相转换
enum的值可被初始化为同样的值
enum的值要在初始化时候确定
enum中，'value__'关键字不能使用