位掩码枚举的通用单标志枚举答案

【问题标题】：Generic single flag enumeration for bitmask enums位掩码枚举的通用单标志枚举
【发布时间】：2019-12-09 11:04:10
【问题描述】：

我正在开发一个代码库，其中包含几个看起来像这样的位标志枚举

public enum BitMask
{
    None = 0,

    OptionA = 1 << 0,
    OptionB = 1 << 1,

    OptionAandB = OptionA | OptionB,

    All = ~0
}

我可以使用这个遍历所有枚举值

public IEnumerable<T> EnumValues<T>()
{
    return Enum.GetValues(typeof(T)).Cast<T>();
}

我正在寻找一种仅迭代单个标志值的通用方法，在本例中为OptionA 和OptionB。不是 None、OptionAandB、All。我可以转换为 long 并检测单个标志，因为它们是 2 的幂，在此处快速搜索表明这一点

public bool IsPowerOfTwo(long val)
{
    return (val != 0) && ((val & (val-1)) == 0) ;
}

非通用版本工作正常

public IEnumerable<BitMask> SingleFlagBitMaskValues()
{
    return Enum.GetValues(typeof(BitMask))
               .Cast<BitMask>()
               .Where(e => IsPowerOfTwo((long)e));
}

但通用版本无法编译，因为它不喜欢转换为 long

public IEnumerable<TEnum> SingleFlagEnumValues<TEnum>()
{
    return Enum.GetValues(typeof(TEnum))
        .Cast<TEnum>()
        .Where(e => IsPowerOfTwo((long)e));
}

有什么办法吗？

【问题讨论】：

标签： c# enums ienumerable bitmask

【解决方案1】：

您可以使用Convert.ToInt64，因为它有很多重载：

public IEnumerable<TEnum> SingleFlagEnumValues<TEnum>()
{
    return Enum.GetValues(typeof(TEnum))
        .Cast<TEnum>()
        .Where(e => IsPowerOfTwo(Convert.ToInt64(e)));
}

按照 cmets 中的建议，以下是优化：

static class SingleFlagCache<TEnum>
{
    internal static TEnum[] values = Enum.GetValues(typeof(TEnum))
        .Cast<TEnum>()
        .Where(e => IsPowerOfTwo(Convert.ToInt64(e))).ToArray();
}
public static IEnumerable<TEnum> SingleFlagEnumValues<TEnum>()
    => SingleFlagCache<TEnum>.values;

【讨论】：

这确实应该有效，并且它可能是针对泛型限制的可用解决方法中最丑的，但是：它真的非常低效 - 大量的装箱和类型测试； IMO，这将极大地受益于静态提升 - 可能类似于 gist.github.com/mgravell/4e684204899b4ef3a33bb1c495b4fbe2
谢谢@MarcGravell，我同意。如果您愿意，请随时将其编辑到此答案中:)。
添加了优化建议和接受的答案，谢谢

【解决方案2】：

这里有一个可供比较的替代版本：

public static IEnumerable<TEnum> SingleFlagEnumValues<TEnum>() where TEnum: struct, Enum
{
    var type = typeof(TEnum);

    foreach (int value in Enum.GetValues(type))
    {
        if (IsPowerOfTwo(value))
            yield return (TEnum)(object)value;
    }
}

（我的时间表明这比使用Convert.ToInt64(e) 快大约 1.5 倍，但对于如此快速的操作，这可能并不重要。它仍然会进行投射。）

【讨论】：