ジェネリックで受けたEnumをIntにキャストする際のBoxingの避け方

はじめに

軽量なステートパターンを作っているときにジェネリックで受けたEnumをIntにキャストしたい場面があった。

public void EnumToInt<T>(T target) where T : Enum
{
    //EnumからIntに変換したい
}

この場合、(int)でキャストすることができないため別のアプローチが必要になる。

その１ enum → object → int

見るからに遅いが、キャストできる。

public void EnumToInt<T>(T target) where T : Enum
{
    int num = (int)(object)target;
}

もちろんBoxing

その2 Convert.ToInt32

public void EnumToInt<T>(T target) where T : Enum
{
    int num = Convert.ToInt32(target);
}

ぱっと見良さそうだが、object型の引数にenumを渡しているのでBoxing。

その3 Unsafe.As

Unsafeなので使うかどうかは状況によりけりだが、爆速でキャストできる。

public void EnumToInt<T>(T target) where T : Enum
{
    int num = Unsafe.As<T, int>(ref target);
}

また、IntToEnumも同じようにキャストできる。

安全性の確保

enumのメンバーはint型だけではなくshort, long, byteなどにもできるので、Unsafeキャストのみでは不安が残る。

enum State : short
{
    Idle,
    Running,
}

public void EnumCast()
{
    var state = State.Idle;
    int num = Unsafe.As<State, int>(ref state);
    //この場合、ShortToIntのキャストとなり、不正なメモリ領域が読まれる。
}

int型はimmutableなので破壊的な動作をすることはなさそうだが、想定外の挙動になるので例外をはいたほうがよさそう。Enumのメンバー定数の型はEnum.GetUnderlyingTypeで取得できる。

public void EnumToInt<T>(T target) where T : Enum
{
    if (Enum.GetUnderlyingType(typeof(T)) == typeof(int) == false)
        throw new InvalidOperationException();
    int num = Unsafe.As<T, int>(ref target);
}

不正なメモリ領域を読まなければそれでいいという場合、サイズを比較するやり方でも良さそう

if (Unsafe.SizeOf<T>() == Unsafe.SizeOf<int>() == false)

参考