能否为类型参数编写扩展方法？枚举静态扩展实现咨询

需求背景 #

你现有一个获取枚举所有值的静态方法：

public static List<T> GetAllEnumValues<T>() where T : Enum
{
  return Enum.GetValues(typeof(T)).Cast<T>().ToList();
}

希望将其改造为类似Countries.GetAllEnumValues();的调用形式，替代原有的GenericMethods.GetAllEnumValues<Countries>()，并且想知道能否在不传入枚举实例的情况下实现。你尝试的写法无法编译：

public static List<T> GetAllEnumValues<this T>() where T : Enum //无法编译
{
  return Enum.GetValues(typeof(T)).Cast<T>().ToList();
}

解答 #

C#目前（截至C# 12）不支持直接给静态类型（包括枚举类型本身）添加扩展方法，因此你设想的写法无法实现，但可以通过以下两种方案达到近似的调用体验：

方案一：基于枚举空实例的扩展方法 #

可以给枚举实例添加扩展方法，利用空实例触发调用，无需创建有效枚举实例：

public static List<T> GetAllEnumValues<T>(this T _) where T : Enum
{
    return Enum.GetValues(typeof(T)).Cast<T>().ToList();
}

调用方式：

// 方式1：通过default获取空实例
default(Countries).GetAllEnumValues();
// 方式2：强制转换0得到空实例
((Countries)0).GetAllEnumValues();

方案二：嵌套泛型类实现类级调用 #

通过嵌套泛型类的方式，实现接近枚举类型直接调用的体验：

public static class EnumTools
{
    public static class For<T> where T : Enum
    {
        public static List<T> GetAllEnumValues()
        {
            return Enum.GetValues(typeof(T)).Cast<T>().ToList();
        }
    }
}

调用方式：

EnumTools.For<Countries>.GetAllEnumValues();

这种写法不需要依赖任何枚举实例，调用形式简洁直观。

额外说明 #

目前C#语法不支持静态扩展方法，因此无法完全实现Countries.GetAllEnumValues()这种直接调用枚举类型静态方法的形式。如果后续C#版本新增该特性，你的初始设想才有可能落地。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HWS-SLS