利用C#实现可以继承的枚举

Rhea ·

更新时间:2024-09-20

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工作中许多代码中用到枚举(enum)，更用到了需要继承的枚举，由于C#的枚举不允许被继承（但允许继承自int/float等类型，这个不是我要的，在此不讨论）。

我实现了一个可以继承的模拟枚举，在此与各位分享。
于是我努力制造出可以继承的枚举，确切地说是可以继承的“仿枚举”。

首先要仿System.Enum造一个仿它的地位的类，以“操控一切”。它也是一切可继承枚举的鼻祖。

此类要承担诸多功能：

1.与int/string之间的相互转换

2.支持实例(静态属性)指定或不指定数值

3.一些辅助的功能，如比较大小等

4.一些方便使用的功能，如ForEach方法

5.像string类(class)一样，表现出值传递的效果

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
   namespace HeritableEnum
   {
       public class HEnum : IComparable<HEnum>, IEquatable<HEnum>
       {
          static int counter = -1;            //默认数值计数器
         private static Hashtable hashTable = new Hashtable();       //不重复数值集合
         protected static List<HEnum> members = new List<HEnum>();   //所有实例集合
         private string Name { get; set; }
          private int Value { get; set; }
        /// <summary>
         /// 不指定数值构造实例
          /// </summary>
         protected HEnum(string name)
         {
             this.Name = name;
             this.Value = ++counter;
              members.Add(this);
             if (!hashTable.ContainsKey(this.Value))
              {
                 hashTable.Add(this.Value, this);
              }
         }
          /// <summary>
         /// 指定数值构造实例
          /// </summary>
         protected HEnum(string name, int value)
             : this(name)
         {
             this.Value = value;
             counter = value;
          }
          /// <summary>
          /// 向string转换
          /// </summary>
          /// <returns></returns>
          public override string ToString()
         {
              return this.Name.ToString();
          }
         /// <summary>
          /// 显式强制从int转换
          /// </summary>
          /// <param name="i"></param>
          /// <returns></returns>
          public static explicit operator HEnum(int i)
          {
              if (hashTable.ContainsKey(i))
             {
                  return (HEnum)members[i];
             }
             return new HEnum(i.ToString(), i);
          }
          /// <summary>
         /// 显式强制向int转换
         /// </summary>
         /// <param name="e"></param>
          /// <returns></returns>
         public static explicit operator int(HEnum e)
         {
             return e.Value;
          }
         public static void ForEach(Action<HEnum> action)
         {
              foreach (HEnum item in members)
              {
                 action(item);
             }
          }
          public int CompareTo(HEnum other)
          {
             return this.Value.CompareTo(other.Value);
         }
         public bool Equals(HEnum other)
          {
              return this.Value.Equals(other.Value);
          }
          public override bool Equals(object obj)
          {
            if (!(obj is HEnum))
                  return false;
              return this.Value == ((HEnum)obj).Value;
         }
        public override int GetHashCode()
         {
              HEnum std = (HEnum)hashTable[this.Value];
             if (std.Name == this.Name)
                 return base.GetHashCode();
             return std.GetHashCode();
         }
         public static bool operator !=(HEnum e1, HEnum e2)
         {
             return e1.Value != e2.Value;
         }
         public static bool operator <(HEnum e1, HEnum e2)
         {
             return e1.Value < e2.Value;
         }
        public static bool operator <=(HEnum e1, HEnum e2)
         {
             return e1.Value <= e2.Value;
        }
         public static bool operator ==(HEnum e1, HEnum e2)
         {
             return e1.Value == e2.Value;
         }
         public static bool operator >(HEnum e1, HEnum e2)
         {
            return e1.Value > e2.Value;
         }
         public static bool operator >=(HEnum e1, HEnum e2)
         {
             return e1.Value >= e2.Value;
         }
     }
 }

经过时间跨度很长中的N次尝试后，写成了上面这个样子，实现了最基本的功能。ForEach后面都是直接或间接为了“比较大小”要写的方法。

值得强调的是此类的所有构造方法必须是protected，以防止在类之外构造实例。它的子类也必须这样，以下是用于演示的子类：

class EnumUse1 : HEnum
{
    protected EnumUse1(string name) : base(name) { }
    protected EnumUse1(string name, int value) : base(name, value) { }
    public static EnumUse1 A = new EnumUse1("A");
    public static EnumUse1 B = new EnumUse1("B", 2);
    public static EnumUse1 C = new EnumUse1("C", 2);
    public static EnumUse1 D = new EnumUse1("D");
}

EnumUse1从HEnum继承，模拟以下的代码

enum EnumUse1
{
    A,
    B = 2,
    C = 2,
    D
}

再有一个子类从EnumUse1继承：

class EnumUse2 : EnumUse1
{
    protected EnumUse2(string name) : base(name) { }
    protected EnumUse2(string name, int value) : base(name, value) { }
    public static EnumUse2 E = new EnumUse2("E");
}

用起来跟系统原生的enum很像

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        bool b = EnumUse1.D >= EnumUse1.A;
        Console.WriteLine(b.ToString());
        Show(EnumUse2.E);
        HEnum.ForEach((x) => Console.WriteLine("{0} = {1},", x, (int)x));
    }
    static void Show(HEnum e)
    {
        Console.WriteLine(@"{0} = {1},""{2}""", e, (int)e, e.ToString());
    }
}

看，现在做到了可以比较大小，可以转化成string，(从string转回暂未做，但也不难)，可以与int互转，值传递的效果(演示中无体现)。还比原生的enum多了ForEach功能，这点很方便。运行结果：