Win10开发入门：C#编程语言基础之数据类型与变量

根据网友们的反馈，在接下来的两周内，IT之家将对C#语言的基础知识进行介绍（每天一个知识点），以便你能够基本读懂项目中的C#代码。但需要说明的是，文章能够容纳的内容是极其有限的，只能提供一个学习的思路，无法涉及到C#语言的方方面面，特别是很多高级主题，你需要借助其他参考书籍来学习和掌握。

计算机程序往往需要处理各种各样的数据，因此每一套编程语言都需要有一套完善的机制来表示这些数据，这些数据可能是一串字符（字符串）、数字等，而数字又包括整数型、浮点型等。在有些编程语言中，定义数据时并不严格区分数据的类型，在程序运行过程中，数据类型可根据实际情况发生变化，这种语言称为弱类型语言，比如PHP、JavaScript这类脚本语言。而C#则是一种强类型语言，它对不同的数据类型都有不同的定义方法。数据类型又分为基本数据类型和自定义数据类型，后者是在前者基础上由用户自定义的一种数据类型，比如我们之前讨论过的类。

基本数据类型

• 整数类型

在C#中共有8种整数类型，分别为sbyte（有符号8位）、byte（无符号8位）、short（有符号16位）、ushort（无符号16位）、int（有符号32位）、uint（无符号32位）、long（有符号64位）、ulong（无符号64位）。

这里的位数是指二进制位数，对于有符号整形，最高位为表示正负的符号位，用n表示数据二进制位数，那么其表示范围为-2^(n-1)~ 2^(n-1)-1，比如32位有符号整型int的表示范围为-2147483648~2147483647。对于无符号整型，表示范围则为0~2^n-1，比如32位无符号整型uint表示范围为0~4294967295。

至于为何表示范围的最大值和最小值绝对值大小不一，这里涉及到原码、反码、补码相关的知识，请大家自行查阅资料进行学习。

• 浮点类型

浮点数用于表示非整数数字，它在计算机中的表示是比较复杂的，这里我们只需要简单知道C#中支持两种浮点数即可，分别为float和double，前者为32位，后者为64位。

除此之外，还有一种特殊的浮点类型，即decimal类型，它用128位进行表示，较适合大而精确的金融类计算。

• 布尔类型

布尔类型数据bool用于表示真假两种状态，分别为true和false，常常用在条件判断中。

• 字符和字符串

字符类型（char）用来表示Unicode字符，而零个或多个字符组成的有限序列则称为字符串（string）。

变量的定义和赋值

有了数据类型我们就可以在程序中定义所需的数据，定义数据的过程称之为变量的声明，变量被声明之后便可对其进行赋值。比如声明一个字符串类型变量，代码如下：

string name;

其中string为数据类型，包括上文介绍过的其他表示数据类型的单词，它们在C#语言中为专用单词，称之为关键字。后面的name则是我们自定义的用于表示一个字符串变量的名称。

声明变量之后就可以对其进行赋值，赋值操作代码如下所示：

name = "DouDou";

类型的分类

C#中的数据类型可分为值类型和引用类型两类，主要根据它们在内存中的存储和复制的方式进行区别。在以上介绍的数据类型中，只有string类型为引用类型。

举个例子，我们定义两个int变量：

int a = 1；

int b = a；

在内存中a和b分别占用不同的内存位置，且更改其中一个变量的值对另一个不会造成影响。值类型变量本身存储数据值。而引用类型则不同，类似地定义两个字符串变量：

string c = "Doudou";

string d = c;

在内存中，c和d虽然是两个字符串变量，但它们都指向内存中同一个位置，实际上a和b两个变量本身存储的是内存中的位置，而不是数据本身，要访问数据需要先从变量中读取内存地址，才后再根据内存地址找到数据内容。

最简单的C#程序及程序编译

下面我们就来看一段最简单的完整的C#程序代码：

class HelloWorld

{

static void Main()

{

System.Console.WriteLine("Hello World!");

}

}

在之前的文章中我们已经初步接触了类（class）的概念。C #是一门完全面向对象的编程语言，所有的语句都放在类的内部，以上代码即定义了一个名为HelloWorld的类。与C++程序一样，C#也有入口点函数，即程序开始运行的地方，在以上代码中程序的入口位置就是HelloWorld类中的Main方法，并且这个方法必须为静态（static）方法。静态方法的特点是，不需要对类进行实例化就可以直接被调用执行。在这个最简单的程序中，在Main方法中我们调用System.Console.WriteLine方法在控制台输出了一串字符Hello World!，并且这一串字符占据一整行的位置。

下面我们利用前面已经学到的知识对这个简单的程序进行修改，在控制台中输出字符串变量对应的值，修改后的代码如下：

class HelloWorld

{

static void Main()

{

string a = "Doudou";

string b = a;

System.Console.WriteLine(a);

System.Console.WriteLine(b);

b = "Hi";

System.Console.WriteLine(a);

System.Console.WriteLine(b);

}

}

下面我们就来编译并运行这个程序，首先我们在D盘新建一个文本文档，将以上代码复制到文本文档中，保存并重命名为HelloWorld.cs。然后我们使用微软的Microsoft .NET编译器对程序进行编译。如果你已经安装了Visual Studio，在开始菜单中找到“VS2015开发人员命令提示工具”，打开如下图，依次执行三条命令：

上图三条命令解释：

• 通过cd /d d:\命令可将命令提示符的当前路径定位到D:\

• 通过csc.exe 源代码文件名命令可执行程序的编译

• 编译后的可执行文件名称与源代码文件名称（除后缀名外）一致，并且保存在源代码文件同目录下，因此直接输入HelloWorld.exe即可执行程序。

最后就可以看到程序执行结果：一共输出了四行字符串，前两行分别为a和b初次赋值后所引用字符串的值，最后两行为对b进行重新赋值后a和b分别所引用字符串的值。

也许你会奇怪，既然a和b都是引用类型数据，保存的是数据在内存中的位置，那么对b变量进行修改后，为什么a的值没有跟随变动呢？这是因为在C#中字符串是一种特殊的引用类型数据，字符串在内存中是不可变的。当你改变字符串变量的值时，实际上是在内存中重新创建了一个新的字符串，而变量的值则被重新指向了新的字符串内存位置，因此字符串变量在使用时表现出与值类型数据相似的特性。

数组

最后我们再来了解一下数组。数组是编程语言中必须掌握的知识点，它是一种特殊的变量，也是引用类型数据，用来存储同一种类型的多个数据的集合，比如将多个人的名字存储在同一个变量中。

数组变量的声明格式：先指定数组元素数据类型，后面跟一对方括号，然后是变量名。比如声明一个字符串数组，然后对其进行赋值：

string[] names;

names = new string[]{"aa", "bb", "cc"};

在使用数组中的数据（即访问数组）时通过方括号索引来实现，比如，我们从以上数组中取出第3个数据（数组的索引从0开始，因此第三个数据索引为2），将其复制给一个新的字符串变量，代码如下：

string name = names[2];

本文对C#中的数据类型、最简单的C#程序构成以及程序的编译进行了介绍，最后又认识了一下数组这种特殊的变量。下次IT之家将对C#中的操作符、控制流程语句以及方法进行介绍。在这之前网友们需要针对以上内容广泛查阅相关资料进行加强学习。

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