C# 数据类型、常量与变量

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项目任务

如何用计算机来表达我们所见的各种事物？
这些对象如何用计算机语言来表达它的属性和行为呢？
这些数据在计算机中如何存储？

一、C#的数据类型

根据类型结构图我们得出：

（1）值类型包括内置数据类型如(int double float)、用户自定义值类型(struct 结构体)、枚举(emun)。

（2）引用类型包括指针类型、接口类型和自描述类型等。指针类型仅用于非安全代码中，在这里不讨论。

1. 简单数据类型

C#认可的基本预定义类型并没有内置于语言中，而是内置于.NET Framework 中，C#有 15 个预定义类型，其中 13 个是值类型， 2 个是引用类型 (string 和 object)。所有的简单类型均为 .NET Framework 系统类型的别名。例如， int 是 System. Int32 的别名。有关完整的别名如表所示，除了 object 和 string 外，表中的所有类型均称为简单类型。C#类型的关键字及其别名可以互换。例如，可使用表中两种声明中的一种来声明一个整数变量。数据类型的内存大小可能会根据 32 位或 64 位操作系统而不同。

2. 值类型和引用类型

C#的数据类型分为值类型和引用类型。区别：

1. 值类型的变量直接存放实际的数据，而引用类型的变量存放的则是数据的地址，即对象的引用；

2. 对于值类型，每个变量直接包含自身的所有数据，每创建一个变量，就在内存中开辟一块区域；而对于引用类型，每个变量只存储对目标存储数据的引用，每创建一个变量，就增加一个指向目标数据的指针。

3. 预定义的值类型

内置的值类型表示基本数据类型，例如整型和浮点类型、字符类型和 bool 类型。

（1）整数类型

整型数只能存放整数，C#提供了 9 种整型类型。

（2）实数类型

实数型也称为浮点类型，一般用来表示一个由确定值的小数，浮点数分为两种：单精度 (float）和双精度(double)，其差别在于取值范围和精度不同。

（3）布尔(bool)类型

取值只能是 ture 或者 false，它在计算机中占 4 个字节，即 32 位存储空间。

（4）字符类型

char 类型的字面量是用单引号括起来的，例如'A'。如果把字符放在双引号中，编译器会把它看作是字符串，从而产生错误。除了把 char 表示为字符字面量之外，还可以用 4 位16 进制的 Unicode 值(例如'\u0041')，带有数据类型转换的整数值(例如(char)65)，或 16 进制数('\x0041')表示它们。

4. 预定义的引用类型

（1）object 类型

许多编程语言和类结构都提供了根类型，层次结构中的其它对象都从它派生而来。C# 和.NET 也不例外。在 C#中，object 类型就是最终的父类型，所有内在和用户定义的类型都从它派生而来。这是 C#的一个重要特性。所有的类型都隐含地最终派生于 System.Object 类。

（2）string 类型

C#还定义了一个基本的类 string，专门用于对字符串的操作。这个类也是在命名空间System 中定义的，是类 System.String 的别名。

二、常量

1、常量的定义

在编译时其值能够确定，并且程序运行过程中值不发生变化的量。定义常量类型有 int， bool，char，double，sting 等。

语法: const 类型名常量名=常量表达式;

例子: const string s="some text";

常量初始化：常量在定义时必须被初始化。通过在声明和初始化变量时，在前面加上 const 关键字，可以把此变量指定为常量。

const int i=10;

const int j=i+2;

只能把局部变量和字段声明为常量。

2、常量的特征如下：

(1)常量必须在声明时初始化。指定了其值后，就不能再修改了。

(2)常量的值必须能在编译时用于计算。因此，不能用从一个变量中提取的值来初始化常量，如果需要这么做，应使用只读字段。

(3)常量总是静态的，但不允许在常量声明中使用 static 修饰符。在程序中使用常量名要易于理解，使程序更易于阅读常量，使程序更易于修改。

三、变量

变量代表数据的实际存储位置，变量表示数值或字符串值或类的对象，它所能存储的数值由它本身的类型决定。在变量被赋值以前，变量自身的类型必须被明确地声明。变量存储的值可能会发生更改，但名称保持不变。

1. 变量声明的语法格式：

类型变量名[=初值][变量名=[初值]...];

2. 说明：

(1)变量名必须是字母或下划线开头不能有特殊符号。

(2)在声明变量的同时可以给变量赋初值。例如：

int i=2;

(3) 如果在一个语句中声明和初始化了多个变量，那么所有的变量都具有相同的数据类型。例如：

int x，y=10;//定义了两个整型变量 x，y，其中 y 的初始值为 10;

(4) 要声明类型不同的变量，需要使用单独的语句。在多个变量的声明中，不能指定不同的数据类型：

int x = 10;

bool y = true;

int x = 10， bool y = true;

// 这是不符合语法规定的!

(5) C#语言共有 7 种变量类型：静态变量，实例变量，数组元素，值参数，引用参数，输出参数和局部变量等。

6. 注意：

C#在使用变量之前必须进行初始化。否则系统会提示错误。如没有赋值，采用默认值。对于简单类型，sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long 和 ulong 默认值为 0，char 类型默认值是0，float 为 0.0f，double 为 0.0d，decimal 为 0.0m，bool 为 false，枚举类型为 0。

7. 初始化可以采用下面的方法：

（1）显示赋值。例如：

int i=0；

（2）数值类型都是结构类型，可用 new 语句调用其构造函数初始化数值类型变量，例如：

int j=new int()；

注意，用 new 语句并不是把 int 变量变为引用变量，j 仍是值类型变量，这里 new 仅仅是调用其构造函数。

四、代码案列

输入圆的半径，求圆的周长和圆的面积。

代码如下：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        const float PI = 3.1415f;  //定义浮点型常量
        Console.Write("输入圆的半径:");
        float r, l, s;  //定义浮点型变量
        r = float.Parse(Console.ReadLine()); //将键盘输入的值转化为浮点类型，并赋予变量r
        l = 2 * PI * r;
        s = PI * r * r;
        Console.WriteLine("圆的半径为：{0},周长:{1},面积：{2}", r, l, s);
        Console.ReadLine();
    }
}