c# - Enum.GetValues() 的内部工作

Question

在阅读某人的源代码时，我遇到了一个 C# 片段，其行为让我感到困惑。在我开始提问之前，这里有一个改编的例子:

枚举:

private enum Seasons
{
    Spring,
    Summer,
    Autumn,
    Winter
}

用法:

foreach(Seasons value in Enum.GetValues(typeof(Seasons)))
{
   Console.WriteLine(String.Format("{0} {1}", value, (int) value));
}

输出看起来像这样:

Spring 0
Summer 1
Autumn 2
Winter 3

我的问题:

这在 C# 中是如何工作的？返回值来自:

Enum.GetValues(typeof(Seasons))

是一个 int 数组，其中填充了 0-3 的值。当它被转换为 Seasons 枚举时，我首先预计它会失败。

我认为由于 enum 是一个引用类型，在 String.Format() 参数“值”上，将调用 ToString() 方法，它将返回它的名字。但是当转换为 int 时，它将使用该“命名”值上的属性并返回 int 值。

如果有人能告诉我这是如何在幕后运作的，我会很高兴。我查看了文档，但还无法解决。

谢谢...

---

谢谢大家的回答!

但是......如果有人能多谈谈 C# 内部结构，我将不胜感激。在 Java 中，枚举将是一个真正的引用类型，在内存中，它将被视为指向另一个存储整数的内存空间的引用。像这样非常非常简单。

---------               -----------------
|       |  Reference    |int     Spring |
|Seasons|-------------> |int     Summer |
|       |               |int     Autumn |
---------               |int     Winter |
                        -----------------

在我看来，在 C# 中，编译器将其转换为类似 public const 的东西(在我的例子中是 int)。请不要扔石头...

Answer 1

Seasons 类型的变量可以被赋予基础类型范围内的任何值(整数在这种情况下)。值甚至不限于枚举的命名常量。因此，通过将整数值 5 转换为 Seasons 类型来实例化 Seasons 值是完全合法的:

Seasons season = (Seasons)5;

更新:首先要注意的是 - System.Enum 是一种值类型(它继承自 ValueType)，如 DateTime、Int32 或 Boolean。如果您查看为 Seasons 枚举定义生成的 IL，您会看到

.class public auto ansi sealed Seasons
    extends [mscorlib]System.Enum
{
    .field public static literal valuetype Foo.Seasons Autumn = int32(2)
    .field public static literal valuetype Foo.Seasons Spring = int32(0)
    .field public static literal valuetype Foo.Seasons Summer = int32(1)
    .field public specialname rtspecialname int32 value__
    .field public static literal valuetype Foo.Seasons Winter = int32(3)
}

所以，这是一组公共(public)静态字段，它们被标记为文字 - 这使得编译器将枚举值直接嵌入到代码中。例如。以下代码

Seasons season = Seasons.Autumn;
Console.WriteLine(season);

编译后将只有枚举 Autumn 成员的值:

.locals init (
    [0] valuetype Foo.Seasons seasons) // it's value type!
 L_0000: nop 
 L_0001: ldc.i4.2 // here simple integer value 2 is loaded
 L_0002: stloc.0 
 L_0003: ldloc.0 
 L_0004: box Foo.Seasons 
 L_0009: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)

因此，实际上您已将基础类型的值分配给枚举类型的变量。名称或值没有特殊属性。只是(任何)整数常量。

现在关于获取枚举的所有值 - 当您调用 Enum.GetValues 时，它会返回来自私有(private) Hashtable fieldInfoHash 的值，您可以在枚举 类。 Hashtable 缓存枚举的名称和值。因此，当您第一次获取枚举值时，HashEntry 具有枚举类型的值(ulong 数组)和名称(string 数组)是创建。实际上，如果您调用其他 Enum 方法，如 GetNames 或 IdDefined，将使用此缓存。

在为枚举类型缓存条目后，返回它的值数组。但是用一招。这不是 ulong 值的简单数组。每个值都作为枚举类型用 Enum.ToObject 调用装箱(您可以在 System.RuntimeType 中找到实现):

ulong[] values = Enum.InternalGetValues(this);
Array array = Array.UnsafeCreateInstance(this, values.Length);
for (int i = 0; i < values.Length; i++)
{
    object obj2 = Enum.ToObject(this, values[i]);
    array.SetValue(obj2, i);
}
return array;

这就是为什么每个值对象都是 Seasons 类型而不是 ulong 类型的原因。