.NET 枚举类型实际上是可变值类型吗？

Question

通过反射查看枚举类型的字段，我惊讶地注意到保存枚举的特定实例的实际值的“支持”实例字段不是private，就像我应该做的那样想，但是public。它也不是readonly。 （IsPublic 真，IsInitOnly 假。）

很多人认为 .NET 类型系统中的“可变”值类型是“邪恶的”，那么为什么是枚举类型（例如从 C# 代码创建）就是这样？

现在，事实证明，C# 编译器有某种魔法可以否认公共实例字段的存在（但见下文），但在例如PowerShell 你可以这样做：

prompt> $d = [DayOfWeek]::Thursday
prompt> $d
Thursday
prompt> $d.value__ = 6
prompt> $d
Saturday

value__ 字段可以写入。

现在，要在 C# 中执行此操作，我必须使用 dynamic，因为似乎使用正常的编译时成员绑定，C# 会假装 public 实例字段不存在。当然要使用dynamic，我们将不得不使用枚举值的装箱。

这是一个 C# 代码示例：

// create a single box for all of this example
Enum box = DayOfWeek.Thursday;

// add box to a hash set
var hs = new HashSet<Enum> { box, };

// make a dynamic reference to the same box
dynamic boxDyn = box;

// see and modify the public instance field
Console.WriteLine(boxDyn.value__);  // 4
boxDyn.value__ = 6;
Console.WriteLine(boxDyn.value__);  // 6 now

// write out box
Console.WriteLine(box);  // Saturday, not Thursday

// see if box can be found inside our hash set
Console.WriteLine(hs.Contains(box));  // False

// we know box is in there
Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(hs.Single(), box));  // True

我认为 cmets 不言自明。我们可以通过public 字段改变枚举类型DayOfWeek 的实例（可以是来自BCL 程序集或“自制”程序集的任何枚举类型）。由于实例在hashtable中，mutation导致hash码发生变化，导致实例在mutation后在错误的“bucket”中，HashSet<>无法运行。

.NET的设计者为什么选择将枚举类型的实例字段设为public？

Answer 1

对于不熟悉枚举如何在幕后生成的读者，让我尝试理解这个相当令人困惑的问题。 C#代码：

enum E { A, B }

成为IL

.class private auto ansi sealed E extends [mscorlib]System.Enum
{
  .field public specialname rtspecialname int32 value__
  .field public static literal valuetype E A = int32(0x00000000)
  .field public static literal valuetype E B = int32(0x00000001)
} 

或者，再次用 C# 重写，枚举等效于以下伪 C#：

struct E : System.Enum
{
    public int value__;
    public const E A = 0;
    public const E B = 1;
}

问题是：为什么魔法领域value__是公开的？

我没有参与这个设计决定，所以我必须做出有根据的猜测。我有根据的猜测是：如果字段不是公共的，你如何初始化结构的实例？

您创建了一个构造函数，然后必须调用它，这为抖动提供了工作，而该工作的性能成本能为您带来什么？如果答案是“它为我赢得了运行时间，防止自己做一些我一开始就不应该做的愚蠢和危险的事情，而且我必须非常努力地去做”，那么我向你表明这不是一个令人信服的成本效益比。

由于实例在hashtable中，由于mutation导致hash码发生变化，导致实例在mutation后在错误的“桶”中，HashSet无法正常工作。

这比“如果你这样做时感到疼痛，那么停止这样做”这一行已经过了几英里。