＆在C＃中具有枚举值的运算符

Question

我有以下代码，即使两个枚举表达式中都不存在Bottom ，但Console.WriteLine返回Bottom 。

题

在下面给出的代码片段中返回Bottom背后的逻辑是什么？ 我对＆运算符的理解是，它返回公共部分，但是在这种情况下，两个枚举表达式之间没有任何公共之处。

void Main()
{
    Console.WriteLine(( Orientations.Left | Orientations.Bottom) & 
                     (Orientations.Right| Orientations.Top));//returns Bottom
}


[Flags]
public enum Orientations {
Left = 0, Right= 1, Top=2, Bottom =3
};

Answer 1

您为枚举赋值，运算符| 和&处理枚举值，就像它们将处理对应的值一样。

您自己设置了枚举值的值，并且没有将它们设置为正交 。 由于整数实际上是位串（具有固定长度），因此您可以将其视为32维向量（每个向量元素都具有域{0,1} ）。 由于您将实例Bottom定义为3 ，这意味着Bottom实际上等于Right | Top Right | Top ，因为：

Right | Top
    1 |   2  (integer value)
   01 |  10  (bitwise representation)
   11        (taking the bitwise or)
Bottom

因此，这意味着，如果您编写& ，则这是按位AND ，而| ，是按位或在枚举值的值 。

因此，如果现在评估它，我们将得到：

(Orientations.Left|Orientations.Bottom) & (Orientations.Right|Orientations.Top)
(0                | 3                 ) & (1                 | 2)
3                                       & 3
3
Orientations.Bottom

如果要定义四个正交值 ，则需要使用两个的幂 ：

[Flags]
public enum Orientations {
    Left = 1,    // 0001
    Right = 2,   // 0010
    Top = 4,     // 0100
    Bottom = 8   // 1000
};

现在，您可以看到枚举是四个不同的标志，并且&将创建交集，并且| 旗帜的联合。 在注释中，写入每个值的按位表示。

如您所见，我们现在可以将Left ， Right ， Top和Bottom视为独立元素，因为我们找不到单调的按位构造（将Left ， Right和Top以构造Bottom （除法除外）。

Answer 2

为了使flag枚举能够按预期工作，枚举常量必须为2的幂。

在您的示例中，二进制值如下所示（为简单起见，我仅显示4位）

Left   = 0                     0000
Right  = 1                     0001
Top    = 2                     0010
Bottom = 3                     0011
Left | Right | Top | Bottom =  0011 which is 3 or Bottom again 

如果选择2的幂，则得到

Left   = 1 = 2^0               0001
Right  = 2 = 2^1               0010
Top    = 4 = 2^2               0100
Bottom = 8 = 2^3               1000
Left | Right | Top | Bottom =  1111 

即，使用2的幂时，会设置不同的位，因此它们与按位OR运算符（|）巧妙地组合在一起。

从C＃7.0开始，您可以使用二进制文字

[Flags]
public enum Orientations {
    Left   = 0b0001,
    Right  = 0b0010,
    Top    = 0b0100,
    Bottom = 0b1000
};

在以前的C＃版本中，您还可以使用左移运算符获得2的幂

[Flags]
public enum Orientations {
    Left   = 1 << 0,
    Right  = 1 << 1,
    Top    = 1 << 2,
    Bottom = 1 << 3
};

最好还包含枚举常量None = 0因为枚举字段被初始化为default(MyEnum) == 0 ，否则会导致没有对应的枚举常量的值。

您也可以像这样创建新的合并枚举值

[Flags]
public enum Orientations {
    None   = 0,
    Left   = 1 << 0,
    Right  = 1 << 1,
    Top    = 1 << 2,
    Bottom = 1 << 3,
    Horizontal = Left | Right,
    Vertical = Top | Bottom,
    All = Horizontal | Vertical
};

请注意，每个枚举都有一个从0的隐式转换。因此，您可以执行此测试

if((myOrientations & Orientations.Vertical) != 0) {
    // We have at least a Top or Bottom orientation or both
}

Answer 3

是＆和| 按位运算。 在示例中：

(( Orientations.Left | Orientations.Bottom) & 
                     (Orientations.Right| Orientations.Top))

将替换为

((0 | 3) & (1 | 2)) with in bit (show only last 3 bit):
((000 |011) & (001 | 010))
= (011 & 011)
= 011

011的int值是3，即Orientations.Bottom值。 因此，它总是返回Orientations.Bottom。