确定具有 FlagsAttribute 的枚举是否具有唯一的位值

Question

考虑以下枚举：

[Flags]
public enum EnumWithUniqueBitFlags
{
    None = 0,
    One = 1,
    Two = 2,
    Four = 4,
    Eight = 8,
}

[Flags]
public enum EnumWithoutUniqueFlags
{
    None = 0,
    One = 1,
    Two = 2,
    Four = 4,
    Five = 5,
}

第一个具有这样的值，任何组合都会产生唯一的位组合，而第二个则不会。我需要以编程方式确定这一点。到目前为止，我只检查了每个值是否是 2 的幂，但是由于这段代码将用于消耗其他人开发的 Enum，因此并不实用。

var values = Enum.GetValues(typeof(TEnum)).OfType<TEnum>().ToList();

for (int i = 0; i < values.Count; i++)
{
    if (((int) ((object) values [i])) != ((int) Math.Pow(2, i)))
    {
        throw (new Exception("Whatever."));
    }
}

与上面的代码相反，如何以编程方式确定以下 Enum 满足位组合唯一性目标（不假设值是 2 的幂等）？

[Flags]
public enum EnumWithoutUniqueFlags
{
    Two = 2,
    Four = 9,
    Five = 64,
}

请忽略枚举来自哪个整数类型以及值可能为负的事实。

Answer 1

您可以将枚举值的按位或与枚举值的算术和进行比较：

var values = Enum.GetValues(typeof(EnumWithoutUniqueFlags))
    .OfType<EnumWithoutUniqueFlags>().Select(val => (int)val).ToArray();

bool areBitsUnique = values.Aggregate(0, (acc, val) => acc | val) == values.Sum();

编辑
正如@usr 提到的，上面的代码仅适用于正值。
尽管 OP 要求忽略：

请忽略枚举来自哪个整数类型以及值可能为负的事实。

我很高兴介绍更优化的单循环方法：

private static bool AreEnumBitsUnique<T>()
{
    int mask = 0;
    foreach (int val in Enum.GetValues(typeof(T)))
    {
        if ((mask & val) != 0)
            return false;
        mask |= val;
    }
    return true;
}

要使其适用于其他基础类型（uint、long、ulong），只需更改 mask 和 val 变量的类型。

EDIT2
由于Enum.GetValues 方法以无符号大小的升序返回值，因此如果需要检查零值的重复项，可以使用以下方法：

private static bool AreEnumBitsUnique<T>()
{
    int mask = 0;
    int index = 0;
    foreach (int val in Enum.GetValues(typeof(T)))
    {
        if ((mask & val) != 0)  // If `val` and `mask` have common bit(s)
            return false;
        if (val == 0 && index != 0) // If more than one zero value in the enum
            return false;
        mask |= val;
        index += 1;
    }
    return true;
}

Answer 2

为了唯一，枚举必须没有与其他枚举值相同的位。 bitwise AND operation 可以用于此。

for (int i = 0; i < values.Count; ++i)
{
  for (int j = 0; j < values.Count; ++j)
  {
    if (i != j && ((values[i] & values[j]) != 0))
        throw new Exception(...);
  }
}

Answer 3

我会将枚举转换为 uint，按位而不是 0x0，使用异或，如果下一个值小于前一个值，则发生冲突

public static bool CheckEnumClashing<TEnum>()
{
    uint prev = 0;
    uint curr = 0;


   prev = curr = ~curr;

    foreach(var target in Enum.GetValues(typeof(TEnum)).Select(a=>(uint)a))
    {
        curr ^=target;

        if( curr <= prev )
            return false;

        prev = curr; 
    }

    return true;
}