支持继承的枚举位字段

Question

我对这个问题的标题表示歉意，但我想不出更好的方法来描述我想要完成的任务。

我想使用 Flags 属性创建一个枚举，从而枚举的按位值创建一些继承模式。

示例：假设我们有一个食物的位字段枚举：

[Flags]
enum Foods
{
    // Top Level foods
    Meat,
    Fruit,
    Vegetables,
    Dairy,
    Grain,
    BenJerrysOatmealCookieChunk, // ;)

    // sub-Meat
    Chicken,
    Beef,
    Fish,

    // sub-Fruit
    Apple,
    Banana,

    // sub-Vegetables
    Spinach,
    Broccoli,

    // sub-Dairy
    Cheese,
    Milk,

    // sub-Grain
    Bread,
    Pasta,
    Rice,

    // sub-Beef
    Tritip,
    Hamburger,

    // sub-Fish
    Salmon,
    Halibut,    
}

请注意该枚举如何包含食物的子类别以及子子类别。 在我的现实场景中，我有未知数量的顶级类别和未知数量的子级别类别（包括未知级别的子子子n个类别）

想要设置枚举的位值，以便子类别（和子类别）将“继承”其直接父级的位值。

我希望避免 Foods 属性的客户端设置者必须显式设置特定食物的所有标志。换句话说，我不希望客户端设置器必须执行以下操作：

myClass.Foods = Foods.Tritip | Foods.Beef | Foods.Meat;

我正在尝试创建一种构造，以便客户端设置器只需设置一个标志，并且该标志的所有父级都隐含在子标志中。

因此，如果客户端设置器这样做：

myClass.Foods = Foods.Tritip;

我们将能够成功运行以下条件：

if((myClass.Foods & Foods.Meat) == Foods.Meat)
 Console.WriteLine("I am meat");

if((myClass.Foods & Foods.Beef) == Foods.Beef)
 Console.WriteLine("I am beef");

if((myClass.Foods & Foods.Tritip) == Foods.Tritip)
 Console.WriteLine("I am tritip");

if((myClass.Foods & Foods.Meat) == Foods.Meat)
 Console.WriteLine("I am meat");

if((myClass.Foods & Foods.Rice) != Foods.Rice)
 Console.WriteLine("I am definitely not rice!");

这个问题让我困惑的是枚举中的每个食物项使用哪些位值。我最初是这样开始的：

[Flags]
    enum Foods
    {
        // Top Level foods
        Meat = 0x1,
        Fruit = 0x2,
        Vegetables = 0x4,
        Dairy = 0x8,
        Grain = 0x10,
        BenJerrysOatmealCookieChunk = 0x20, // ;)

        ...and so on.
     }

..但是因为我不知道会有多少级别（枚举列表会随着时间的推移而增长）..我不知道如何创建我的位值以便它们允许增长。

以前有人尝试过这样做吗？如果是这样，您的位值的业务逻辑是什么？

我有一种偷偷摸摸的感觉这个问题需要赏金；）

Answer 1

您可以通过在枚举声明本身内部执行按位或来完成此操作。虽然这不会像通常使用 Flags 属性那样为您提供一个干净的 ToString，但它确实为您提供了所需的结果：

[Flags]
public enum Foods : ulong
{
    Meat = 0x100000,
    Fruit = 0x200000,
    Vegetables = 0x400000,
    Dairy = 0x800000,
    Grain = 0xF00000,

    Beef = Meat | 0x100,
    Chicken = Meat | 0x200,
    Fish = Meat | 0x400,

    Apple = Fruit | 0x100,
    Banana = Fruit | 0x200,

    Spinach = Vegetables | 0x100,
    Broccoli = Vegetables | 0x200,

    Cheese = Dairy | 0x100,
    Milk = Dairy | 0x200,

    Bread = Grain | 0x100,
    Pasta = Grain | 0x200,
    Rice = Grain | 0x400,

    Tritip = Beef | 0x1,
    Hamburger = Beef | 0x2,

    Salmon = Fish | 0x100,
    Halibut = Fish | 0x200,  
}

我使用 ulong 作为枚举的基础，以便您为子类别获得更多空间。我没有从尽可能最高的位开始，但如果我是你，我会这样，以便有空间来表示更深层次的类别。此外，您还需要调整子类别之间的间距以产生最佳结果。

Answer 2

OP说（我引用）

请注意枚举如何包含食物的子类别以及子子类别。
在我的现实场景中，我有未知数量的顶级类别，并且
未知数量的子级别类别（包括未知级别的
子子子n个类别）。

那么你就没有枚举了：你有某种类型层次结构。枚举（根据设计）包装某种整数类型并具有固定数量的元素。它们本质上是定点整数，这一事实对可用位数设置了上限：枚举的大小为 8 位、16 位、32 位或 64 位。

考虑到这些限制枚举，您可以执行类似以下操作（并且您不需要或不需要 [Flags] 属性）。在下面的示例中，我为“类别”保留了 32 位，为“子类别”保留了 32 位。

enum Foods : ulong
{
  CategoryMask                = 0xFFFFFFFF00000000 ,


  // Top Level foods
  Meat                        = 0x0000000100000000 ,
  Fruit                       = 0x0000000200000000 ,
  Vegetables                  = 0x0000000400000000 ,
  Dairy                       = 0x0000000800000000 ,
  Grain                       = 0x0000001000000000 ,
  BenJerrysOatmealCookieChunk = 0x0000002000000000 , // ;)

  Chicken   = Meat            | 0x0000000000000001 ,
  Beef      = Meat            | 0x0000000000000002 ,
  Fish      = Meat            | 0x0000000000000004 ,
  Apple     = Fruit           | 0x0000000000000001 ,
  Banana    = Fruit           | 0x0000000000000002 ,
  Spinach   = Vegetables      | 0x0000000000000001 ,
  Broccoli  = Vegetables      | 0x0000000000000002 ,
  Cheese    = Dairy           | 0x0000000000000001 ,
  Milk      = Dairy           | 0x0000000000000002 ,
  Bread     = Grain           | 0x0000000000000001 ,
  Pasta     = Grain           | 0x0000000000000002 ,
  Rice      = Grain           | 0x0000000000000004 ,
  TriTip    = Beef            | 0x0000000000000001 ,
  Hamburger = Beef            | 0x0000000000000002 ,
  Salmon    = Fish            | 0x0000000000000004 ,
  Halibut,  = Fish            | 0x0000000000000008 ,
}

请注意，询问其类别的 Foods 值将需要一些调整，如下所示：

Foods item     = Foods.Hamburger ;
Foods category = (Foods) ( (ulong)item & (ulong)Foods.CategoryMask ) ;

Answer 3

这是不可能的。枚举不能从其他枚举继承。事实上，所有枚举实际上都必须继承自 System.Enum。 C# 允许语法更改枚举值的底层表示形式，这看起来像继承，但实际上它们仍然继承自 System.enum。

有关完整详细信息，请参阅 CLI 规范的第 8.5.2 节。规范中的相关信息

• 所有枚举都必须从 System.Enum 派生
• 由于上述原因，所有枚举都是值类型，因此是密封的。

但是，您可以通过基类和派生类实现您想要的效果。