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第三章 类型和变量

第三章 类型和变量

作者: 石不琢 | 来源:发表于2017-11-26 14:21 被阅读0次

C# 有两种类型:值类型和引用类型。
值类型的变量直接包含数据,而引用类型的变量则存储对数据(称为“对象”)的引用。
借助引用类型,两个变量可以引用同一对象;因此,对一个变量执行的运算可能会影响另一个变量引用的对象。 借助值类型,每个变量都有自己的数据副本;因此,对一个变量执行的运算不会影响另一个变量(ref 和 out 参数变量除外)。

C# 值类型又细分为简单类型、枚举类型、结构类型和可以为 null 的值类型。

C# 引用类型又细分为类类型、接口类型、数组类型和委托类型。

下面概述了 C# 的类型系统。

值类型

简单类型

有符号的整型:sbyte、short、int、long
无符号的整型:byte、ushort、uint、ulong
Unicode 字符:char
IEEE 浮点:float、double
高精度小数:decimal
布尔:bool

枚举类型

格式为 enum E {...} 的用户定义类型

结构类型

格式为 struct S {...} 的用户定义类型

可以为 null 的值类型

值为 null 的其他所有值类型的扩展

引用类型

类类型

其他所有类型的最终基类:object
Unicode 字符串:string
格式为 class C {...} 的用户定义类型

接口类型

格式为 interface I {...} 的用户定义类型

数组类型

一维和多维,例如 int[] 和 int[,]

委托类型

格式为 delegate int D(...) 的用户定义类型

八个整型类型支持带符号或不带符号格式的 8 位、16 位、32 位和 64 位值。
两个浮点类型(float 和 double)分别使用 32 位单精度和 64 位双精度 IEC-60559 格式表示。
decimal 类型是适用于财务和货币计算的 128 位数据类型。

C# 的 bool 类型用于表示布尔值(true 或 false)。
C# 使用 Unicode 编码处理字符和字符串。 char 类型表示 UTF-16 代码单元,string 类型表示一系列 UTF-16 代码单元。

下面总结了 C# 的数值类型。

有符号的整型

sbyte:8 位,介于 -128 到 127 之间
short:16 位,介于 -32,768 到 32,767 之间
int:32 位,介于 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 之间
long:64 位,介于 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807 之间

无符号的整型

byte:8 位,介于 0 到 255 之间
ushort:16 位,介于 0 到 65,535 之间
uint:32 位,介于 0 到 4,294,967,295 之间
ulong:64 位,介于 0 到 18,446,744,073,709,551,615 之间

浮点

float:32 位,介于 1.5 × 10-45 到 3.4 × 1038 之间,7 位精度
double:64 位,介于 5.0 × 10-324 到 1.7 × 10308 之间,15 位精度
Decimal
decimal:128 位,至少介于 -7.9 × 10-28 到 7.9 × 1028 之间,至少为 28 位精度

C# 程序使用类型声明创建新类型。 类型声明指定新类型的名称和成员。
用户可定义以下五种 C# 类型:类类型、结构类型、接口类型、枚举类型和委托类型。
class 类型定义包含数据成员(字段)和函数成员(方法、属性及其他)的数据结构。 类类型支持单一继承和多形性,即派生类可以扩展和专门针对基类的机制。
struct 类型定义包含数据成员和函数成员的结构,这一点与类类型相似。 不过,与类不同的是,结构是值类型,通常不需要进行堆分配。 结构类型不支持用户指定的继承,并且所有结构类型均隐式继承自类型 object。
interface 类型将协定定义为一组已命名的公共函数成员。 实现 interface 的 class 或 struct 必须提供接口函数成员的实现代码。 interface 可以继承自多个基接口,class 和 struct 可以实现多个接口。
delegate 类型表示引用包含特定参数列表和返回类型的方法。 通过委托,可以将方法视为可分配给变量并可作为参数传递的实体。 委托类同于函数式语言提供的函数类型。 委托也类似于其他一些语言中的函数指针概念,但与函数指针不同的是,委托不仅面向对象,还类型安全。
class、struct、interface 和 delegate 类型全部都支持泛型,因此可以使用其他类型对它们进行参数化。
enum 类型是一种包含已命名常量的独特类型。 每个 enum 类型都有一个基础类型(必须是八种整型类型之一)。 enum 类型的值集与基础类型的值集相同。

C# 支持任意类型的一维和多维数组。

与上述类型不同,数组类型无需先声明即可使用。 相反,数组类型是通过在类型名称后面添加方括号构造而成。
例如,
int[] 是 int 类型的一维数组,
int[,] 是 int 类型的二维数组,
int[][] 是由 int 类型的一维数组构成的一维数组。
可以为 null 的值类型也无需先声明即可使用。 对于所有不可以为 null 的值类型 T,都有对应的可以为 null 的值类型 T?,后者可以包含附加值 null。 例如,int? 是可以包含任何 32 位整数或值 null 的类型。

C# 采用统一的类型系统,因此任意类型的值都可视为 object。

每种 C# 类型都直接或间接地派生自 object 类类型,而 object 是所有类型的最终基类。 只需将值视为类型 object,即可将引用类型的值视为对象。 通过执行装箱和取消装箱操作,可以将值类型的值视为对象。 在以下示例中,int 值被转换成 object,然后又恢复成 int。

using System;
class BoxingExample
{
static void Main()
{
int i = 123;
object o = i; // Boxing
int j = (int)o; // Unboxing
}
}
当值类型的值转换成 object 类型时,将分配 object 实例(亦称为“箱”)来包含值,然后该值会复制到相应的箱中。 相反,当 object 引用被显式转换成值类型时,将检查引用的 object 是否是具有正确值类型的箱;如果检查成功,则会将箱中的值复制出来。
C# 的统一类型系统实际上意味着可以“按需”将值类型转换成对象。 鉴于这种统一性,使用类型 object 的常规用途库可以与引用类型和值类型结合使用。
C# 有多种变量,其中包括字段、数组元素、局部变量和参数。 变量表示存储位置,每个变量都具有一种类型,用于确定可以在变量中存储哪些值,如下文所述。

不可以为 null 的值类型

具有精确类型的值

可以为 null 的值类型

null 值或具有精确类型的值

object

null 引用、对任意引用类型的对象的引用,或对任意值类型的装箱值的引用

类类型

null 引用、对类类型实例的引用,或对派生自类类型的类实例的引用

接口类型

null 引用、对实现接口类型的类类型实例的引用,或对实现接口类型的值类型的装箱值的引用

数组类型

null 引用、对数组类型实例的引用,或对兼容的数组类型实例的引用

委托类型

null 引用或对兼容的委托类型实例的引用

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