C#数据类型、变量和常量

应用程序中，对于数据的处理是最常见、也是最基本的功能；本文会介绍C#与.NET Framework中支持的基本数据类型、C#变量和常量的定义，以及引用类型和值类型的区别。

C#与.NET Framework数据类型

C#中有很丰富的数据类型，与.NET Framework数据类型对应关系如下表所示。

C#类型	.NET Frameowrk类型	C#字面量类型字符	取值范围
sbyte	SByte结构	—	-128到+127的整数（1字节）
byte	Byte结构	—	0和255的无符号整数（1字节）
short	Int16结构	—	-32,768到+32,767 的整数（2字节）
ushort	UInt16结构	—	0到65535 的无符号整数（2字节）
int	Int32结构	—	-2,147,483,648到+2,147,483,647 的整数（4字节）
uint	UInt32结构	—	0到4,294,967,295 的无符号整数（4字节）
long	Int64结构	L，l	-9,223,372,036,854,775,808到+9,223,372,036,854,775,807 的整数（8字节）
ulong	UInt64结构	UL，ul	0到18,446,744,073,709,551,615的无符号整数（8字节）
float	Single结构	F，f	-3.402823e38到+3.402823e38的单精度数字（占用4字节）
double	Double结构	D，d	-1.79769313486232e308到+1.79769313486232e308的双精度数位（占用8字节）
decimal	Decimal结构	M，m	-79,228,162,514,264,337,593,543,950,335到+79,228,162,514,264,337,593,543,950,335的十进制数（16字节）
bool	Boolean结构	—	true或false值，在.NET Framework中定义为True和False值。
char	Char结构	—	Unicode字符（2字节）
string	String类	—	Unicode字符序列，0到231个Unicode字符。定义为不可变字符串。
object	Object类	—	任何类型，是.NET Framework所有类型的终极基类。
—	DateTime结构	—	公元0001年1月1日00:00:00到9999年12月31日23:59:59（8字节）

下面先来了解数值类型，后续还会有各种数据类型的详细讨论。

数值类型

C#中的数值包括整数类型、浮点数类型和decimal类型。

整数类型包括sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long、ulong，用于处理不包含小数部分的数据；其中，byte、ushort、uint和ulong类型为无符号整数类型，只能处理大于等于0的整数。C#中，十进制整数字面量直接使用0到9的数字和正负号书写。此外，还可以使用0b前缀定义二进制数值，如0b1011表示十进制的11；使用0x前缀十六进制数值，如0x0B同样表示十进制的11。

整数字面量的默认类型为int，如果需要指定字面量为其它类型，可以使用字面量类型字符，如123F和123f为单精度浮点数（float）、123D和123d是双精度浮点数（double）。

C#中的浮点数据类型包括float和double，可以处理包含小数部分的数据。浮点数字面量的默认类型为double，单精度数值应使用F或f类型字符，如1.23F、1.23f。

decimal是C#原生数值类型中处理数据范围最大的，可用于科学计算等场景。

变量

变量是代码中处理数据的标识符，包括变量名、数据类型和数据；而且，变量的数据在代码运行过程中是可以根据需要改变的。C#中定义变量的格式为“<数据类型> <变量名>=<数据>”。下面的代码定义了int类型的变量，并显示其值。

using System;

namespace csfx_demo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int x=10, y = 99;
            Console.WriteLine(x);  // 10
            Console.WriteLine(y);  // 99
            x = 98;
            Console.WriteLine(x);  // 98
        }
    }
}

代码中，变量名可以使用字母开始，并使用字母、数字和下画线组成，但不应使用关键字和保留字命名。

常量

常量应在定义时指定数据，并且在代码执行过程中不能修改其数据，C#中定义常量需要使用const关键字，格式为“const <数据类型> <常量名>=<数据>”，下面的代码演示了常量的基本应用。

using System;

namespace csfx_demo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            const int MAX_SIZE = 255;
            Console.WriteLine(MAX_SIZE);  // 255
        }
    }
}

习惯上，常量名使用大写字母、下画线和数字组成；实际工作中可以根据项目开发约定使用统一的命名规则。

引用类型和值类型

在本文开始的C#和.NET Framework数据类型对应表中，.NET Framework类型中包含类（class）和结构（struct）两种，其中，类是引用类型，结构是值类型，对应的C#类型也是这样。

引用类型和值类型在内存的管理方式上有所不同，一般来讲，引用类型，如某个类类型的对象，会指向类的实例；将对象赋值给另外一个对象时，并不会复制实例，两个对象都会指向同一实例，修改一个对象的数据时也会反映到另一个对象。下面的代码，会在C1类中添加Name字段（/cfx/demo/C1.cs）。

using System;

namespace cfx.demo
{
    public class C1
    {
        //
        public string Name = "";
        //
        public static void Hello()
        {
            Console.WriteLine("Hello");
        }
    }
}

下面的代码，在Program.cs文件进行测试。

using System;
using cfx.demo;

namespace csfx_demo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            C1 obj1 = new C1();
            obj1.Name = "Tom";
            C1 obj2 = obj1;
            Console.WriteLine(obj1.Name);  // Tom
            Console.WriteLine(obj2.Name);  // Tom
            obj2.Name = "Jerry";
            Console.WriteLine(obj1.Name);  // Jerry
            Console.WriteLine(obj2.Name);  // Jerry
        }
    }
}

代码中，首先定义obj1对象，它指向C1类的一个实例（使用new关键字创建），并将Name字段设置为"Tom"，然后，将obj1对象赋值给obj2对象，可以看到，两个对象的Name字段值都是"Tom"。接下来，通过obj2对象修改Name字段的数据为"Jerry"，最后，显示两个对象的Name字段值，结果都是Jerry。也就是说，obj1和obj2两个对象指向的是同一个C1类的实例。

值类型，如数值变量直接指向数据所在内存区域，新的变量会重新分配内存区域，修改一个变量的数据不会影响另一个变量。下面的代码演示了值类型的使用。

using System;

namespace csfx_demo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int x = 10;
            int y = x;
            Console.WriteLine(x);  // 10
            Console.WriteLine(y);  // 10
            y = 99;
            Console.WriteLine(x);  // 10
            Console.WriteLine(y);  // 99
        }
    }
}

代码中，首先定义了int类型的变量x，并赋值为10；然后定义了int类型的变量y，并将x的数据赋值到y中，显示两个变量的值都是10；接下来修改y的值为99，显示两个变量的数据分别是10和99，即修改y的值并不影响x。