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本文内容来自微软 MVP solenovex 的视频教程——真会C#？- 第3章 创建类型，大致和第 10 课—— 3.7 3.8 枚举和嵌套类型 对应。可在 GitHub 中查看 C# 视频教程的配套PPT

本文主要包括以下内容：

1. 枚举
2. 嵌套类型

枚举

枚举是一个特殊的值类型，它可以让你指定一组命名的数值常量。

public enum BorderSide { Left, Right, Top, Bottom }

BorderSide topSide = BorderSide.Top;
bool isTop = (topSide == BorderSide.Top); // true

枚举的底层原理

每个枚举都对应一个底层的整形数值(Enum.GetUnderlyingType())。默认：

• 是 int 类型
• 0，1，2…会按照枚举成员的声明顺序自动赋值

也可以指定其他的类型作为枚举的整数类型，例如 byte：public enum BorderSide : byte { Left, Right, Top, Bottom }。也可以单独指定枚举成员对应的整数值：public enum BorderSide : byte { Left=1, Right=2, Top=10, Bottom=11 }。也可以只指定其中某些成员的数值，未被赋值的成员将接着它前面已赋值成员的值递增。

枚举的转换

枚举可以显式的和其底层的数值相互转换。

int i = (int) BorderSide.Left;
BorderSide side = (BorderSide) i;
bool leftOrRight = (int) side <= 2;

public enum HorizontalAlignment
{
    Left = BorderSide.Left,
    Right = BorderSide.Right,
    Center
}

HorizontalAlignment h = (HorizontalAlignment) BorderSide.Right;
// same as:
HorizontalAlignment h = (HorizontalAlignment) (int) BorderSide.Right;

数值 0

在枚举表达式里，0 数值会被编译器特殊对待，它不需要显式的转换：

BorderSide b = 0; // No cast required
if (b == 0) ...

因为枚举的第一个成员通常被当作“默认值”，它的值默认就是 0，组合枚举里，0 表示没有标志（flags）。

Flags Enums

可以对枚举的成员进行组合，为了避免歧义，枚举成员的需要显式的赋值。典型的就是使用 2 的乘幂。

[Flags]
public enum BorderSides { None=0, Left=1, Right=2, Top=4, Bottom=8 }

Flags Enums，可以使用位操作符，例如 | 和 &。

BorderSides leftRight = BorderSides.Left | BorderSides.Right;
if ((leftRight & BorderSides.Left) != 0)
Console.WriteLine ("Includes Left"); // Includes Left
string formatted = leftRight.ToString(); // "Left, Right"
BorderSides s = BorderSides.Left;
s |= BorderSides.Right;
Console.WriteLine (s == leftRight); // True
s ^= BorderSides.Right; // Toggles BorderSides.Right
Console.WriteLine (s); // Left

Flags Enums 底层原理

Flags Enums 底层原理.jpg

Flags 属性

按约定，如果枚举成员可组合的话，flags 属性就应该应用在枚举类型上。如果声明了这样的枚举却没有使用 flags 属性，你仍然可以组合枚举的成员，但是调用枚举实例的 ToString() 方法时，输出的将是一个数值而不是一组名称。可组合枚举的名称应该是复数。

在声明可组合枚举的时候，可以直接使用组合的枚举成员作为成员：

[Flags]
public enum BorderSides
{
    None=0,
    Left=1, Right=2, Top=4, Bottom=8,
    LeftRight = Left | Right,
    TopBottom = Top | Bottom,
    All = LeftRight | TopBottom
}

枚举支持的操作符

枚举支持的操作符有：

= == != < > <= >= + - ^ & | ˜
+= -= ++ -- sizeof

其中按位的、比较的、算术的操作符返回的都是处理底层值后得到的结果，加法操作符只允许一个枚举和一个整形数值相加，两个枚举相加是不可以的。

类型安全的问题

public enum BorderSide { Left, Right, Top, Bottom }

BorderSide b = (BorderSide) 12345;
Console.WriteLine (b); // 12345

BorderSide b = BorderSide.Bottom;
b++; // No errors

检查枚举值的合理性：Enum.IsDefined()静态方法。

BorderSide side = (BorderSide) 12345;
Console.WriteLine (Enum.IsDefined (typeof (BorderSide), side)); // False

嵌套类型

嵌套类型就是声明在另一个类型作用范围内的类型。

public class TopLevel
{
    public class Nested { } // Nested class
    public enum Color { Red, Blue, Tan } // Nested enum
}

嵌套类型的特性

• 可访问封闭类型的私有成员，以及任何封闭类型能访问的东西
• 可以使用所有的访问修饰符来声明，不仅仅是 public 和 internal
• 嵌套类型的默认访问级别是 private 而不是 internal
• 从封闭类型外边访问嵌套类型需要使用到封闭类型的名称

TopLevel.Color color = TopLevel.Color.Red;

public class TopLevel
{
    static int x;
    class Nested
    {
        static void Foo() { Console.WriteLine (TopLevel.x); }
    }
}

参考

enum (C# Reference)
Enumeration types (C# Programming Guide)
Enum Class
Nested Types (C# Programming Guide)