CS0019: C#中移位操作符的语法陷阱

原文：http://www.blogcn.com/User8/flier_lu/index.html?id=3236734


    为了在一个标志字段中保存多种类型的标志，C 语言中定常见模式之一，是先定义一个 XXX_MASK，再定义一个 XXX_SHIFT，然后通过移位操作定义这段位上的标志，如 WinCrypt.h 中定义证书存储位置标志时，将位置标志位放在高16位中：

// Includes flags and location #define CERT_SYSTEM_STORE_MASK                  0xFFFF0000 // Location of the system store: #define CERT_SYSTEM_STORE_LOCATION_MASK         0x00FF0000 #define CERT_SYSTEM_STORE_LOCATION_SHIFT        16 //  Registry: HKEY_CURRENT_USER or HKEY_LOCAL_MACHINE #define CERT_SYSTEM_STORE_CURRENT_USER_ID       1 #define CERT_SYSTEM_STORE_LOCAL_MACHINE_ID      2 // #define CERT_SYSTEM_STORE_CURRENT_USER               (CERT_SYSTEM_STORE_CURRENT_USER_ID << CERT_SYSTEM_STORE_LOCATION_SHIFT) #define CERT_SYSTEM_STORE_LOCAL_MACHINE              (CERT_SYSTEM_STORE_LOCAL_MACHINE_ID << CERT_SYSTEM_STORE_LOCATION_SHIFT)

  
    而在 C# 中一般使用以 FlagsAttribute 标记后的 Enum 来模拟类似语义，如

[Flags] public enum CertSystemStoreFlag : uint

    
    FlagsAttribute 标记使得此 Enum 能够以位域(bit field)形式进行操作，既有 Flags 的类型安全特性，又有进行位操作的灵活性。同时还能定义此 Enum 的基本类型，如上面指定的 uint，以最大限度兼容现有 C 代码。
    
    不过这样组合使用 Enum 的多个特性时有一个小小的语法陷阱，不能将 C# 完全等同于 C++ 的语法，例如要这样照搬 C++ 定义语法：

[Flags] public enum CertSystemStoreFlag : uint

    
    编译时就会获得一个让人困惑的警告消息：

以下为引用： CS0019: Operator '<<' cannot be applied to operands of type 'uint' and 'uint'

    
    以一个 C++ 背景的程序员角度来看，实在是无法想像为什么移位操作竟然不能对 uint 进行处理，不过在 C# 中这恰恰是语法所要求的。ECMA-334 C# Language Specification 的第 14.8 节 Shift operators 是这样定义 C# 的移位操作符的：

以下为引用： The << and >> operators are used to perform bit shifting operations.         shift-expression :          additive-expression          shift-expression << additive-expression          shift-expression >> additive-expression           ... The predefined shift operators are listed below.      2 Shift left:          int operator <<(int x, int count);           uint operator <<(uint x, int count);           long operator <<(long x, int count);           ulong operator <<(ulong x, int count);       3 The << operator shifts x left by a number of bits computed as described below. 4 The high-order bits outside the range of the result type of x are discarded, the remaining bits are shifted left, and the low-order empty bit positions are set to zero.           5 Shift right:               int operator >>(int x, int count);           uint operator >>(uint x, int count);           long operator >>(long x, int count);           ulong operator >>(ulong x, int count);            6 The >> operator shifts x right by a number of bits computed as described below. 7 When x is of type int or long, the low-order bits of x are discarded, the remaining bits are shifted right, and the high-order empty bit positions are set to zero if x is non-negative and set to one if x is negative. 8 When x is of type uint or ulong, the low-order bits of x are discarded, the remaining bits are shifted right, and the high-order empty bit positions are set to zero.

    
    可以看到，双目移位操作符的两个参数实际上是不一样的，操作符左的参数可以是有/无符号的int和long，但操作符右边的则都是 int。因此上面那个错误的表达式中，移位操作符右边数字应该被显式转换为 int 来符合 C# 的语法要求。

[Flags] public enum CertSystemStoreFlag : uint }

        
    呵呵，虽然比较别扭，但没办法，谁让 C# 定义得这么严谨呢 :P

btw: 感谢 Junfeng Zhang 帮忙指出问题所在