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C# 语言类型全解

2024-08-19 19
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简介： C# 语言类型全解

C# 语言类型

注释

//单行注释

/// <summary>
/// 方法注释
/// </summary>
/// <param name="args">方法参数</param>

/*
多行注释
*/

一.预定义类型

预定义类型又称框架类型，它们都在 System 命名空间下。

预定义类型又可以细分为 值类型 ，和 引用类型

(1) 值类型

值类型包含 所有的数值类型、char类型、bool类型、自定义的 struct 类型 和 enum 类型。

(2) 引用类型

引用类型包含 所有的类、数组、委托 和 接口类型 以及 预定义类型中的 string类型。

值类型:

  • 数值
    • 有符号整数(sbyte,short,int,long)
    • 无符号整数(byte,ushort,uint,ulong)
    • 实数(float,double,decimal)
  • 逻辑值(bool)
  • 字符(char)

引用类型：

  • 字符串(string)
  • 对象(object)

值类型大小

namespace TopSet06
{
   
    internal class Program
    {
   
        static void Main(string[] args)
        {
   
            Console.WriteLine("-------字节型-------");
            Console.WriteLine("有符号 sbyte is: "+ sizeof(sbyte));
            Console.WriteLine("无符号 byte is: " + sizeof(byte));
            Console.WriteLine("-------短整型-------");
            Console.WriteLine("有符号 short is: " + sizeof(short));
            Console.WriteLine("无符号 ushort is: " + sizeof(ushort));
            Console.WriteLine("-------整型-------");
            Console.WriteLine("有符号int is: " + sizeof(int));
            Console.WriteLine("无符号uint is: " + sizeof(uint));
            Console.WriteLine("-------长整型-------");
            Console.WriteLine("long is: " + sizeof(long));
            Console.WriteLine("ulong is: " + sizeof(ulong));
            Console.WriteLine("-------浮点型-------");
            Console.WriteLine("float is: " + sizeof(float));
            Console.WriteLine("double is: " + sizeof(double));
            Console.WriteLine("-------十进制小数-------");
            Console.WriteLine("decimal is: " + sizeof(decimal));
            Console.WriteLine("-------布尔型-------");
            Console.WriteLine("bool is: " + sizeof(bool));
            Console.WriteLine("-------字符型-------");
            Console.WriteLine("char is: " + sizeof(char));
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
--输出
-------字节型-------
有符号 sbyte is: 1
无符号 byte is: 1
-------短整型-------
有符号 short is: 2
无符号 ushort is: 2
-------整型-------
有符号int is: 4
无符号uint is: 4
-------长整型-------
long is: 8
ulong is: 8
-------浮点型-------
float is: 4
double is: 8
-------十进制小数-------
decimal is: 16
-------布尔型-------
bool is: 1
-------字符型-------
char is: 2

1. 数值类型

1.1数值类型字面量表示

数值类型字面量有一些表示特性，简化程序员工作

namespace TopSet07
{
   
    internal class Program
    {
   
        static void Main(string[] args)
        {
   
            int a = 0x560;
            //需要C#7.0以上
            int b = 0b00101010;
            //需要C#7.0以上，并且vs版本需要2022 17.9以上
            int c = 1_000_000_1_20;
            double d = 1e10;
            double D = 1E10;
            double e = 1.5;
            //float 类型需要添加末尾的f 或 F 大小写都行
            float f = 1.5f;
            //float 类型需要添加末尾的m 或 M 大小写都行
            decimal g = 3.1415m;

            Console.WriteLine(a);
            Console.WriteLine(b);
            Console.WriteLine(c);
            Console.WriteLine(d);
            Console.WriteLine(D);
            Console.WriteLine(e);
            Console.WriteLine(f);
            Console.WriteLine(g);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

--输出
1376
42
1000000120
10000000000
10000000000
1.5
1.5
3.1415

1.2 获取某个值的类型

namespace TopSet08
{
   
    internal class Program
    {
   
        static void Main(string[] args)
        {
   
            Console.WriteLine(10.0.GetType());
            int a = 12;
            Console.WriteLine(a.GetType());
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
--输出
System.Double
System.Int32

1.3 float 和 double 类型的特殊值

Console.WriteLine("------float------");
Console.WriteLine(float.PositiveInfinity);
Console.WriteLine(float.NegativeInfinity);
Console.WriteLine(float.Epsilon);
Console.WriteLine(float.MaxValue);
Console.WriteLine(float.MinValue);
Console.WriteLine(float.NaN);
Console.WriteLine("------double------");
Console.WriteLine(double.PositiveInfinity);
Console.WriteLine(double.NegativeInfinity);
Console.WriteLine(double.Epsilon);
Console.WriteLine(double.MaxValue);
Console.WriteLine(double.MinValue);
Console.WriteLine(double.NaN);
//NaN不等于任何数，包括NaN
//要判断是不是NaN ，只能用方法 IsNaN 来判断
Console.WriteLine("------IsNaN------");
Console.WriteLine(float.NaN == double.NaN);     //false
Console.WriteLine(float.IsNaN(float.NaN));      //true

Console.ReadLine();
--输出
------float------
∞
-∞
1E-45
3.4028235E+38
-3.4028235E+38
NaN
------double------
∞
-∞
5E-324
1.7976931348623157E+308
-1.7976931348623157E+308
NaN
------IsNaN------
False
True

2. 算术运算

加减乘除取余

自加自减，案例略。

checked 和 unchecked 运算符

checked

checked 运算符可以检查算术是否溢出，在checked中溢出会报错。

浮点类型的无法使用该检查，因为浮点溢出会变为无穷值。

int a = 1_000_000;
int c = checked(a * a);
--输出报错
Unhandled exception. System.OverflowException: Arithmetic operation resulted in an overflow.
   at

unchecked

不管里面是否溢出都不管，溢出了也不报错

int a = 1_000_000;
int b = unchecked( a*a);
Console.WriteLine(b);
--输出
-727379968

3. 位运算符

左移<< , 右移 >> , 异或 ^ , 按位或 | , 按位与 & , 按位取反 ~

4. 比较运算和条件运算

比较运算：>= , <= ,== , != , > , <

条件运算： ||，&& ， w? a:b

二.字符串和字符类型简述

(1) 字符类型基本用法

字符类型表示一个Unicode字符或者一个转义字符，占用两个字节，字符类型可以直接转换成short类型，转成其他类型需要显示转换。

char a = 'A';
char a = '\n';

(2) 字符串类型基本用法

字符串类型是引用类型，但是却遵循 == 运算时是进行值的比较，字符串类型无法使用 > < ，只能使用CompareTo方法

string a = "hello";
string b = "nihao";
string c = "hello";
int v = a.CompareTo(b);
Console.WriteLine(a==c);
Console.WriteLine(v);
Console.ReadLine();
--输出
True
-1

@符号

string类型中，可以使用@表示内部不支持转义字符，所有的字符就是字符，没有别的意思。

注意 @符号因为还需要左右"" 两个引号把字符串框起来，所以在它们内部如果想输出双引号，那么需要两个双引号来表示一个双引号

string a = "\n\n";    //输出两个换行
string b = @"\n\n";    //输出字符 \n\n
//两个双引号
string c = @"{name=""xiaoli""}"    //输出 {name="xiaoli"}

$ 符号

字符串插值,C#6.0版本以上才有，使用插值的使用，还可以使用冒号进行插值的格式化，略。

int a = 10;
string b = $"num is {a}";
Console.WriteLine(b);

--输出
num is 10

$ 和 @ 结合使用

结合使用可以让插值字符串换行,但是必须 $ 在 @ 前面

int a = 10;
string b = $@"num is {
a}, hhhhhh";
Console.WriteLine(b);
--输出
num is 10, hhhhhh

连接字符串

直接使用 + 加号可以直接连接字符串，但是，更好的解决方案是StringBuilder类型，如果需要频繁大量的连接字符串，那么请使用StringBuilder

string a = "abc"+"d";

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append("aa");
Console.WriteLine(sb.ToString());    //输出  aa

三、数组

1. 数组创建

//第一种 数组的初始化方式
//int[] scores = {23,43,432,42,34,234,234,2,34} ;//使用这种方式赋值的时候，一定要注意 在数组声明的时候赋值

//第二种数组创建的方式
//int[] scores = new int[10];
//int[] scores;
//scores = new int[10];

//int[] scores = new int[10]{3,43,43,242,342,4,234,34,234,5};
//Console.WriteLine(scores[10]);//当我们访问一个索引不存在的值的时候，会出现异常exception

//char[] charArray = new char[2]{'a','b'};
//Console.WriteLine(charArray[1]);

string[] names = new string[]{
   "taikr","baidu","google","apple"};
Console.WriteLine(names[0]);
Console.ReadKey();

2. 多维数组

多维数组分为锯齿形数组和矩形数组

2.1 矩形数组

//矩形数组
//1.
int[,] retrict = new int[3, 3]
{
   
    {
   1,2,3},
    {
   2,3,4},
    {
   2,3,4}
};

//2.
int[,] rer =
{
   
    {
   1,2,6},
    {
   2,3,4},
    {
   2,3,4}
};

2.2 锯齿形数组

//锯齿形数组
//1.
int[][] res = new int[3][];
res[0] = new int[] {
    4, 5 };
res[1] = new int[] {
    4, 5 };
res[2] = new int[] {
    4, 5 };

//2.
int[][] tes = new int[][]
{
   
    new int[]{
   4,5},
    new int[]{
   1},
    new int[]{
   7,8,9}
};

//3.
int[][] ret =
{
   
    new int[] {
    4, 5 },
    new int[] {
    4, 5 },
};

四、枚举类型和结构体

1. 枚举类型使用

namespace _037_枚举类型 {
   
    //枚举类型的定义
    enum GameState:byte//修改该枚举类型的存储类型，默认为int
    {
   
        Pause = 100, // 默认代表的是整数0
        Failed = 101,// 默认代表的是整数1
        Success=102,// 默认代表的是整数2
        Start=200// 默认代表的是整数3
    }
    class Program
    {
   
        static void Main(string[] args) {
   
            ////利用定义好的枚举类型 去声明变量
            //GameState state = GameState.Start;
            //if (state == GameState.Start)//枚举类型比较
            //{
   
            //    Console.WriteLine("当前处于游戏开始状态");
            //}
            //Console.WriteLine(state);

            //int state =3;
            //if (state == 3)
            //{
   
            //    Console.WriteLine("当前处于游戏开始界面");
            //}
            GameState state = GameState.Start;
            int num = (int)state;
            Console.WriteLine(num);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

2. 结构体的使用

namespace _038_结构体 {
   
    //我们可以把结构体当成，几个类型组成了一个新的类型
    //比如下面的这个就是使用了3个float类型的变量，来表示一个坐标类型
    struct Position
    {
   
        public float x;
        public float y;
        public float z;
    }

    enum Direction
    {
   
        West,
        North,
        East,
        South
    }

    struct Path
    {
   
        public float distance;
        public Direction dir;
    }
    class Program {
   
        static void Main(string[] args)
        {
   
            //通过三个float类型的变量来表示一个敌人的坐标
            //float enemy1X = 34;
            //float enemy1Y = 1;
            //float enemy1Z = 34;


            //float enemy2X = 34;
            //float enemy2Y = 1;
            //float enemy2Z = 34;

            //当使用结构体声明变量的时候，相当于使用结构体中所有的变量去声明
            //Position enemy1Position;
            //enemy1Position.x = 34;//可以通过.加上属性名来访问结构体中指定的变量
            ////使用结构体让程序变得更清晰
            //Position enemy2Position;

            Path path1;
            path1.dir = Direction.East;
            path1.distance = 1000;
        }
    }
}

五、传递参数及参数修饰符

1. 按值传递参数

C#方法中的参数默认是按照值传递

2. ref 修饰符

ref 修饰符 用于将 数值类型参数 进行引用传递

namespace _036_ref 修饰符 {
   
    class Program {
   
        static void Func(ref int a,ref int b)
        {
   
            int temp = a;
            a = b;
            b = temp;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
   
            int a = 10;
            int b = 20;

            Func(ref a, ref b);

            Console.WriteLine(a.ToString());    //20
            Console.WriteLine(b.ToString());    //10

        }
    }
}


namespace _036_ref 修饰符 {
   
    class Program {
   
        static void Func(ref string a,ref string b)
        {
   
            string temp = a;
            a = b;
            b = temp;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
   
            string a = "hello";
            string b = "nihao";

            Func(ref a,ref b);

            Console.WriteLine(a.ToString());    //nihao
            Console.WriteLine(b.ToString());    //hello

        }
    }
}

ref引用局部变量

需要C#7

int[] a = {
    1, 2, 3 };
ref int b = ref a[1];
Console.WriteLine(a[1]);
b = 5;
Console.WriteLine(a[1]);
//输出
2
5

ref 引用返回值

需要C#7

static string a = "abc";
static ref string Method()
{
   
    return ref a;
}
static void Main(string[] args)
{
   
    ref string c = ref Method();
    Console.WriteLine(a);
    c = "hhh";
    Console.WriteLine(a);
}
//输出
abc
hhh

3. out 修饰符

out 修饰符是传出参数，用于将方法内的数值用参数的形式传出，此外，带 out 修饰的参数，在方法结束前必须对它进行赋值。

namespace _036_out 修饰符 {
   
    class Program {
   
        static void Func(string a,out string b，out int c)
        {
   
            b = a;
            c = 1;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
   
            string a = "hello";
            string b = "nihao";

            //如果不想要传出参数，那么就用下划线  _  代替
            Func(a,out b,out _);

            Console.WriteLine(a.ToString());    //hello
            Console.WriteLine(b.ToString());    //hello

        }
    }
}

如果不想要其他的out参数，那么在调用方法的时候 用下划线 _ 代替,这叫做丢弃变量

//声明 
static void Func(string a,out string b,out int c)

 //调用    
Func(a,out b,out _);

4. params 修饰符

params 修饰的参数必须是一维数组，这个参数必须是最后一个参数

namespace _036_params 修饰符 {
   
    class Program {
   
        static void Func(string a,params int[] c)
        {
   
            int sum = 0;
            foreach(var i in c)
            {
   
                sum += i;
            }
            Console.WriteLine(sum.ToString());
        }

        static void Main(string[] args)
        {
   
            Func("",1,2,3);            //6
        }
    }
}

5. 可选参数

可选参数就是给方法中 的形参添加一个默认值

 void Func(string a = "fast",int[] c)

6. 命名参数

命名参数就是不管函数声明中参数的顺序，在调用过程中指定给哪个形参赋值。

此外命名参数还可以和值传递的混合使用，但是命名参数必须放在末尾。

还有可选参数和命名参数可以混合使用。

namespace _036_命名参数 {
   
    class Program {
   
        static void Func(int a,int b)
        {
   
            Console.WriteLine(a);
            Console.WriteLine(b);
        }

        static void Main(string[] args)
        {
   
            int c = 1;
            int d = 2;

            Func(b:d, a:c);

        }
    }
}

7.隐式类型变量var

var a = "abc";
//等同于
string a = "abc";
//没有任何区别

六、类型默认值

所有类型的实例都有默认值。

char类型默认值 是 '\0'

bool类型默认值 是 false

所有数字类型默认值 是 0

所有引用类型默认值 是 null

static int a;
static bool b;
static char c;
static string d;
static void Main(string[] args)
{
   
    Console.WriteLine(a);
    Console.WriteLine(b);
    Console.WriteLine(c);
    Console.WriteLine(d);
}
//输出
0
False

七、null 运算符 ?

C#提供了两个null处理运算符: null合并运算符 和 null条件运算符。

1. null 合并运算符

null合并运算符写作 ?? 。意思是 “如果操作数不是null，则结果是操作数，否则结果是一个默认的值”。

namespace _036_显示转换和隐式转换 {
   
    class Program {
   
        static void Main(string[] args)
        {
   
            string ss = null;
            //ss = "ts";
            string res = ss ?? "nothing";
            Console.WriteLine(res);        //nothing

        }
    }
}

2. null条件运算符

null条件运算符写作 ?. 意思是如果左值为null，则为null，否则为该值内的成员。

例如 ：

namespace _036_显示转换和隐式转换 {
   
    class Program {
   

        static void Main(string[] args)
        {
   
            string ss = null;

            //ss = "NIHAO";                //输出nihao    
            ss = ss?.ToLower();
            Console.WriteLine(ss);        //输出空行
        }
    }
}

注意: null 两种运算符的混合使用如下

StringBuilder? sb = null;
string a = sb?.ToString() ?? "sb is null";
Console.WriteLine(a);
//输出
sb is null

八、语句特性

1. 带模式的 switch 语句(C#7)

object可以是任何类型的变量

static void TellMeTheType(object x)
{
   
    switch (x)
    {
   
        //这里的 i 称作模式变量
        case int i:
            Console.WriteLine("It's an int");
            Console.WriteLine($" {i} square is {i*i}");
            break;
        case double i:
            Console.WriteLine("It's an double");
            Console.WriteLine($" {i} square is {i * i}");
            break;
        case string i:
            Console.WriteLine("It's an string");
            Console.WriteLine("string is " + i);
            break;
        default:
            break;
    }
}

static void Main(string[] args)
{
   
    TellMeTheType(12);
    TellMeTheType("hello");
    TellMeTheType(12.5);
}
//It's an int
//12 square is 144
//It's an string
//string is hello
//It's an double
//12.5 square is 156.25

2. switch 语句 case使用条件 when

类似if判断

switch(x)
{
   
    case float f when f>100:
    case double d when d>100:
    case decimal m when m>100:
        Console.WriteLine("We can refer to x here but not f or d or m");
        break;
    case null:
        Console.WriteLine("Nothing here");
        break;
}

3. 跳转语句

C#中的跳转语句有 break ， continue，goto，return和throw

(1) goto语句使用

int myInteger = 5;
goto mylabel;//goto语句用来控制程序跳转到某个标签的位置
myInteger++;
mylabel:Console.WriteLine(myInteger);
Console.ReadKey();

如果在try语句里面执行goto，那么在goto之前会执行finally块内语句。

goto语句无法从finally块中跳到块外，除非用throw

(2) break 语句

退出当前最近一层的 for 循环

(3)continue 语句

跳过当前最近一层的 for 循环

(4) throw 语句

抛出异常

4. using 语句

这里的 using 语句和using指令用于命名空间不一样，这里的using语句主要作用是关闭一个持续流，例如自动关闭一个打开的文件，主要利用的是 调用 Dispose方法

{
   
    //这样写，可以省略 a.close()方法
    using var a = File.Open(@"D:\\a.txt", FileMode.Open);
}

//等同于
{
   
    var a = File.Open(@"D:\\a.txt", FileMode.Open);
    try
    {
   
        Console.ReadLine();
    }
    finally
    {
   
        //释放资源
        a.Dispose();
    }
}
文章标签：
C#
程序员
关键词：
C#类型
monGyrate
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