08a-枚举（Enum）

枚举是一组命名常量，用于表示一组有限的可选值。枚举是值类型，底层默认使用 int 存储。

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一、基本定义和使用

// 基本定义
public enum Season { Spring, Summer, Autumn, Winter }

// 使用
Season current = Season.Summer;
Console.WriteLine(current);        // Summer
Console.WriteLine((int)current);   // 1（默认从 0 开始）

// 遍历所有枚举值
foreach (Season s in Enum.GetValues<Season>())
    Console.WriteLine($"{s} = {(int)s}");
// Spring = 0, Summer = 1, Autumn = 2, Winter = 3

指定底层类型和值

// 指定底层类型（默认 int）
public enum ErrorCode : byte { None, NotFound, Timeout }

// 手动指定值
public enum HttpStatus
{
    OK = 200,
    Created = 201,
    BadRequest = 400,
    NotFound = 404,
    ServerError = 500
}

// 多个成员可共享同一值（互为别名）
public enum Days
{
    Sunday = 0,
    Monday = 1,
    Tuesday = 2,
    Wednesday = 3,
    Thursday = 4,
    Friday = 5,
    Saturday = 6,
    Weekend = 0  // 与 Sunday 同值
}

支持的底层类型

类型	大小	说明
byte / sbyte	1 字节	小范围枚举
short / ushort	2 字节	中等范围
int / uint	4 字节	默认，最常用
long / ulong	8 字节	大范围枚举

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二、Flags 枚举

使用 [Flags] 特性创建位掩码枚举，多个值可通过位运算组合。

[Flags]
public enum FileAccess
{
    None    = 0,      // 000
    Read    = 1,      // 001
    Write   = 2,      // 010
    Execute = 4,      // 100
    // 组合值
    ReadWrite = Read | Write  // 011 = 3
}

// 位运算组合
FileAccess permission = FileAccess.Read | FileAccess.Write;

// 检查是否包含某权限
bool canRead = (permission & FileAccess.Read) != 0;    // true
bool canExecute = permission.HasFlag(FileAccess.Execute); // false

// 添加权限
permission |= FileAccess.Execute;  // 现在包含 Execute

// 移除权限
permission &= ~FileAccess.Write;   // 移除 Write

// 切换权限
permission ^= FileAccess.Read;     // 移除 Read（原来有）
permission ^= FileAccess.Read;     // 添加 Read（原来没有，来回切换）

// 输出：Read, Execute（逗号分隔）
Console.WriteLine(permission);

Flags 枚举设计规范

[Flags]
public enum Permissions
{
    None        = 0,    // 必须为 0
    View        = 1,    // 2^0
    Create      = 2,    // 2^1
    Edit        = 4,    // 2^2
    Delete      = 8,    // 2^3
    Admin       = View | Create | Edit | Delete  // 组合
}

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三、枚举的常用操作

1. 字符串 ↔ 枚举

// 枚举 → 字符串
string name = Season.Summer.ToString();  // "Summer"
string name2 = Enum.GetName(Season.Summer); // "Summer"

// 字符串 → 枚举（Parse）
Season s = (Season)Enum.Parse(typeof(Season), "Summer");   // Summer
Season s2 = Enum.Parse<Season>("Summer");  // 泛型版本（C# 7.0+）

// 字符串 → 枚举（TryParse，推荐）
if (Enum.TryParse<Season>("Summer", out Season result))
    Console.WriteLine(result);  // Summer

// 忽略大小写
if (Enum.TryParse<Season>("summer", ignoreCase: true, out result))
    Console.WriteLine(result);  // Summer

2. 枚举 ↔ 数值

// 枚举 → 数值
int val = (int)Season.Summer;  // 1

// 数值 → 枚举
Season s = (Season)1;  // Summer
Season s2 = (Season)999;  // 不报错！即使没有对应值

// 安全判断：值是否合法
bool defined = Enum.IsDefined(typeof(Season), 1));    // true
bool defined2 = Enum.IsDefined(typeof(Season), 999)); // false

3. 遍历枚举

// 获取所有枚举值数组
Season[] all = Enum.GetValues<Season>();

// 获取所有枚举名称
string[] names = Enum.GetNames<Season>();  // ["Spring","Summer","Autumn","Winter"]

// 遍历
foreach (Season s in Enum.GetValues<Season>())
    Console.WriteLine($"{(int)s}: {s}");

// 获取成员数量
int count = Enum.GetNames<Season>().Length;  // 4

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四、枚举与 switch 配合

// 传统 switch 语句
string GetSeasonMessage(Season season)
{
    switch (season)
    {
        case Season.Spring:
            return "春暖花开";
        case Season.Summer:
            return "夏日炎炎";
        case Season.Autumn:
            return "秋高气爽";
        case Season.Winter:
            return "冬日暖阳";
        default:
            return "未知季节";
    }
}

// switch 表达式（更简洁）
string GetSeasonMessage2(Season season) => season switch
{
    Season.Spring => "春暖花开",
    Season.Summer => "夏日炎炎",
    Season.Autumn => "秋高气爽",
    Season.Winter => "冬日暖阳",
    _ => "未知季节"
};

注意： switch 处理枚举时最好包含所有成员 + default 分支，以适应未来新增枚举值的情况。

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五、枚举的常用方法

方法	说明	示例	结果
Enum.GetValues<T>()	获取所有枚举值数组	GetValues<Season>()	[Spring, Summer, Autumn, Winter]
Enum.GetNames<T>()	获取所有枚举名称数组	GetNames<Season>()	["Spring",...]
Enum.Parse<T>(string)	字符串转枚举（抛异常）	Parse<Season>("Summer")	Summer
Enum.TryParse<T>(...)	字符串转枚举（安全）	TryParse("summer", out s)	true, s=Summer
Enum.IsDefined<T>(value)	检查值是否合法	IsDefined<Season>(1)	true
Enum.GetName<T>(value)	获取值的名称	GetName(Season.Summer)	"Summer"
HasFlag(flag)	检查是否包含标志（Flags）	perm.HasFlag(Read)	true/false
ToString()	枚举转字符串	Summer.ToString()	"Summer"

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六、枚举 vs 其他方案

场景	推荐方案	原因
有限固定可选值	enum	类型安全，可读性好
需要位运算组合	[Flags] enum	支持 &、管道符等位操作
值来自外部（数据库/API）	const 或 static readonly	枚举要求编译时确定
需要扩展新值（不修改源码）	enum + switch default	但更好的方案是策略模式
大量动态值	Dictionary<string, int>	枚举值应有限且固定

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七、综合案例：订单状态

public enum OrderStatus
{
    Pending = 0,
    Paid = 1,
    Shipped = 2,
    Delivered = 3,
    Cancelled = 4,
    Refunded = 5
}

public class Order
{
    public string Id { get; set; }
    public OrderStatus Status { get; set; }
    public decimal Amount { get; set; }

    public string GetStatusDescription() => Status switch
    {
        OrderStatus.Pending   => "待支付",
        OrderStatus.Paid      => "已支付，待发货",
        OrderStatus.Shipped   => "已发货",
        OrderStatus.Delivered => "已送达",
        OrderStatus.Cancelled => "已取消",
        OrderStatus.Refunded  => "已退款",
        _ => "未知状态"
    };

    public bool CanCancel() => Status switch
    {
        OrderStatus.Pending or OrderStatus.Paid => true,
        _ => false
    };

    public void ProcessNext()
    {
        Status = Status switch
        {
            OrderStatus.Pending => OrderStatus.Paid,
            OrderStatus.Paid => OrderStatus.Shipped,
            OrderStatus.Shipped => OrderStatus.Delivered,
            _ => Status
        };
    }
}

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核心知识点总结

枚举关键特性

特性	说明
值类型	继承自 System.Enum → System.ValueType
底层存储	默认为 int，可指定 byte/short/long 等
默认值	第一个成员为 0（未显式赋值时）
类型安全	不能将其他枚举类型隐式赋值给它
编译时确定	值在编译时固定，不能运行时新增

注意事项

1. 枚举默认从 0 开始——未赋值时第一个成员为 0，后续依次递增
2. 显示转换不会检查合法性——(Season)999 不会报错，用 Enum.IsDefined() 检查
3. Flags 枚举需要 2 的幂——1, 2, 4, 8...，且必须包含 None = 0
4. HasFlag 性能低于位运算——(perm & Flag) != 0 比 perm.HasFlag(Flag) 快
5. Enum.Parse 会抛异常——不确定来源的字符串用 Enum.TryParse
6. switch 必须包含所有情况——加上 default 防止新增枚举值后遗漏
7. 避免将枚举用于开放集合——枚举值应当固定且有限
8. 命名用单数——普通枚举用单数（Season），Flags 枚举用复数（FileAccess）