枚举是如何从system.enum派生的，并且同时是整数？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/4626394

题

编辑: ：评论在底部。还， 这.

这就是让我感到困惑的东西。我的理解是，如果我有这样的枚举...

enum Animal
{
    Dog,
    Cat
}

...我本质上所做的是定义的 值类型 叫 Animal 具有两个定义的值， Dog 和 Cat. 。这种类型来自 参考类型 System.Enum （价值类型通常不能做的事情 - 至少在C＃中不做 - 但在这种情况下允许使用），并且有一个可以来回派往/往返的设施 int 值。

如果我刚刚描述上面的枚举类型是正确的，那么我希望以下代码抛出 InvalidCastException:

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // Box it.
        object animal = Animal.Dog;

        // Unbox it. How are these both successful?
        int i = (int)animal;
        Enum e = (Enum)animal;

        // Prints "0".
        Console.WriteLine(i);

        // Prints "Dog".
        Console.WriteLine(e);
    }
}

一般， 您不能从中解开一个值类型 System.Object 除了确切类型之外. 那么上述情况如何？好像 Animal 类型 是 一个 int （不只是 可转换 到 int） 和 是 一个 Enum （不只是 可转换 到 Enum） 同时。 它是多继承吗？做 System.Enum 以某种方式继承 System.Int32 （我不会期望有可能的事情）？

编辑: ：它不能是以上的。以下代码（我认为）最终证明了这一点：

object animal = Animal.Dog;

Console.WriteLine(animal is Enum);
Console.WriteLine(animal is int);

以上输出：

True
False

两个都 有关枚举的MSDN文档 C＃规范使用术语“基础类型”；但是我不知道这意味着什么，也没有听到过它的参考。 “基础类型”实际上是什么 意思是?

所以，这是另一个 从CLR获得特殊待遇的情况?

我的钱就是这样...但是答案/解释会很好。

更新: damien_the_unbeliever 提供了真正回答这个问题的参考。该解释可以在CLI规范的第II分区中找到：

出于绑定目的（例如，用于从用于调用它的方法参考的方法定义）枚举应与其基础类型不同。出于所有其他目的，包括验证和执行代码， 未包装的枚举与其基础类型自由互连. 。可以将枚举装箱到相应的盒装实例类型，但此类型为 不是 与基础类型的盒装类型相同，因此拳击不会丢失枚举的原始类型。

编辑（再次？！）: ：等等，实际上，我不知道我第一次读了这本书。也许这并不能100％解释专业的拆箱行为本身（尽管我将达米安的答案留在了接受的情况下，因为它对这个问题有了很大的了解）。我将继续研究这个...

另一个编辑: ：伙计，然后 yodaj007的答案 扔了我一个循环。以某种方式枚举与 int;但是 int 可以分配给枚举变量 没有演员？ buh？

我认为这一切最终都被 汉斯的答案, ，这就是为什么我接受它的原因。 （对不起，达米安！）

有帮助吗？

解决方案

是的，特殊待遇。 JIT编译器敏锐地意识到包装价值类型的工作方式。通常，这使价值类型的作用有点精神分裂。拳击涉及创建一个系统。对象值的行为与参考类型的值完全相同。到那时，值类型值不再像值在运行时一样行为。例如，这使得具有诸如ToString（）之类的虚拟方法。盒装对象具有方法表指针，就像参考类型一样。

JIT编译器知道方法表的指示符，例如INT和BOOL的价值类型。拳击和拆箱是 非常 高效，只需少量机器代码说明。这需要在.NET 1.0中有效，以使其具有竞争力。一种 非常 重要的部分是，一个值类型值只能将其拆箱到同一类型的限制。这避免了抖动必须生成一个大规模的开关语句，该语句调用正确的转换代码。它要做的就是检查对象中的方法表指针，并验证它是预期的类型。并直接从对象中复制值。值得注意的是，在VB.NET中不存在此限制，其CTYPE（）运算符实际上确实将代码生成了包含此大开关语句的助手函数。

枚举类型的问题在于，这无法正常工作。枚举可以具有不同的getunderlyingtype（）类型。换句话说，未框的值具有不同的尺寸，因此简单地将盒装对象中的值复制不起。敏锐地意识到，抖动不再嵌入式拆箱代码，它会在CLR中生成对助手功能的调用。

该助手名为jit_unbox（），您可以在SSCLI20源中找到其源代码，CLR/src/vm/jithelpers.cpp。您会看到它专门处理枚举类型。它是允许的，它允许从一种枚举类型拆箱到另一种枚举类型。但是，只有在基础类型相同的情况下，如果事实并非如此。

这也是枚举被宣布为班级的原因。它的 逻辑 行为是一种参考类型，可以从一种到另一个人施放派生的枚举类型。上述对基础类型兼容性的限制。然而，枚举类型的值具有很大的价值类型值的行为。他们具有副本的语义和拳击行为。

其他提示

枚举是由CLR专门处理的。如果您想进入血腥的详细信息，可以下载 MS Partition II 规格在其中，您会发现枚举：

枚举遵守其他价值类型的额外限制。枚举应仅包含作为成员的字段（它们甚至不得定义类型的初始化器或实例构造函数）；他们不得实施任何接口；他们应具有自动场布局（§10.1.2）；他们应完全有一个实例字段，它应为枚举的基本类型；所有其他字段均应静态和字面意义（§16.1）；

因此，这就是他们可以从system.enum继承的方式，但具有“基础”类型 - 这是他们允许拥有的单个实例字段。

我还可以看到拳击行为的讨论，但它并没有明确描述对基础类型的明确拆箱。

分区I，8.5.2指出枚举是“现有类型的替代名称”，但“ [F]或匹配签名的目的，枚举不得与基础类型相同。”

分区II，14.3阐述：“出于所有其他目的，包括代码的验证和执行，未框的枚举与其基础类型自由互连。枚举可以盒装到相应的盒装实例类型，但此类型与盒子不同基础类型的类型，因此拳击不会丢失原始类型的枚举类型。”

分区III，4.32解释了拆箱行为： 值类型 包含在内 OBJ 必须与 值类型. 。 [注意：这会影响枚举类型的行为，请参见分区II.14.3。最终注释]”

我在这里注意到的是第38页 ECMA-335 （我建议您下载它只是为了）：

CTS支持枚举（也称为枚举类型），这是现有类型的替代名称。出于匹配签名的目的，枚举不得与基础类型相同。但是，枚举的实例应分配给基础类型，反之亦然。也就是说，不需要演员（请参阅第8.3.3节）或强制（请参阅第8.3.2节）才能从枚举转换为基础类型，也不需要从基础类型到枚举。枚举比真实类型要限制得多，如下所示：

基础类型应为内置整数类型。枚举应源自system.enum，因此它们是价值类型。像所有价值类型一样，它们应密封（请参阅第8.9.9节）。

enum Foo { Bar = 1 }
Foo x = Foo.Bar;

由于第二句话，此陈述将是错误的：

x is int

他们 是 相同（别名），但它们的签名不一样。向后转换 int 不是演员。

从第46页：

基础类型 - 在CTS中，枚举是现有类型的替代名称（第8.5.2节），称为其基础类型。除了签名匹配（第8.5.2节）外，列举被视为其基础类型。该子集是删除枚举的一组存储类型。

早些时候回到我的Foo枚举。该声明将有效：

Foo x = (Foo)5;

如果您检查了反射器中我主要方法的生成的IL代码：

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed
{
.entrypoint
.maxstack 1
.locals init (
    [0] valuetype ConsoleTesting.Foo x)
L_0000: nop 
L_0001: ldc.i4.5 
L_0002: stloc.0 
L_0003: call string [mscorlib]System.Console::ReadLine()
L_0008: pop 
L_0009: ret 
}

请注意没有演员。 ldc 在第86页上找到。它加载常数。 i4 在第151页上找到，表明该类型是32位整数。没有演员！

摘自 MSDN:

枚举元素的默认基础类型为int。默认情况下，第一个枚举者具有值0，每个连续枚举者的值增加了1。

因此，演员是可能的，但是您需要强制它：

基础类型指定为每个枚举者分配多少存储。但是，需要明确的铸件将枚举类型转换为积分类型。

当您将枚举装进 object, ，动物物体源自 System.Enum （实际类型在运行时已知），所以它实际上是 int, ，所以演员阵容是有效的。

  • (animal is Enum) 返回 true: ：因此，您可以将动物纳入枚举或事件中，以进行明确的铸造。
  • (animal is int) 返回 false: ： 这 is 操作员（一般类型检查）未检查基础类型是否有枚举。另外，因此，您需要进行明确的铸造以将枚举转换为int。

而枚举类型是从 System.Enum, ，它们之间的任何转换不是直接的，而是拳击/拆箱。来自C＃3.0规范：

枚举类型是具有命名常数的独特类型。每种枚举类型都有一种基础类型，必须是字节，sbyte，short，ushort，int，uint，long or long or ulong。枚举类型的值集与基础类型的一组值相同。枚举类型的值不限于命名常数的值。枚举类型是通过枚举声明定义的

因此，当您的动物课程源自 System.Enum, ，实际上是 int. 。顺便说一句，另一回事是 System.Enum 是从 System.ValueType, ，但是它仍然是一种参考类型。

一种 Enum的基础类型是用于存储常数值的类型。在您的示例中，即使您没有明确定义值，C＃也这样做：

enum Animal : int
{
    Dog = 0,
    Cat = 1
}

在内部 Animal 由具有整数值0和1的两个常数组成 Animal 和 Animal 到一个整数。如果您通过 Animal.Dog 到接受一个参数 Animal, ，您真正在做的是传递32位整数值 Animal.Dog （在这种情况下，0）。如果你给 Animal 新的基础类型，然后将值存储为该类型。

为什么不...

interface IEnum { }

struct MyEnumS : IEnum
{
    private int inner;

    public static explicit operator int(MyEnumS val)
    {
        return val.inner;
    }

    public static explicit operator MyEnumS(int val)
    {
        MyEnumS result;
        result.inner = val;
        return result;
    }

    public static readonly MyEnumS EnumItem1 = (MyEnumS)0;
    public static readonly MyEnumS EnumItem2 = (MyEnumS)2;
    public static readonly MyEnumS EnumItem3 = (MyEnumS)10;

    public override string ToString()
    {
        return inner == 0 ? "EnumItem1" :
            inner == 2 ? "EnumItem2" :
            inner == 10 ? "EnumItem3" :
            inner.ToString();
    }
}

该结构可以像结构相当相同的方式使用...当然，如果您尝试反映类型，并调用Isenum属性，它将返回false。

让我们看看一些用法比较，与等效的枚举：

enum MyEnum
{
    EnumItem1 = 0,
    EnumItem2 = 2,
    EnumItem3 = 10,
}

比较用法：

结构版本：

var val = MyEnum.EnumItem1;
val = (MyEnum)50;
val = 0;
object obj = val;
bool isE = obj is MyEnum;
Enum en = val;

枚举版本：

var valS = MyEnumS.EnumItem1;
valS = (MyEnumS)50;
//valS = 0; // cannot simulate this
object objS = valS;
bool isS = objS is MyEnumS;
IEnum enS = valS;

某些操作无法模拟，但这一切都表明了我要说的话...枚举很特别，是的……多少特别？没有那么多！ =）

许可以下： CC-BY-SA 和 归因
不隶属于 StackOverflow
scroll top