3.3 数据类型

C#语言支持通用类型系统，其数据类型既包括基本的类型，如int、char和float等，也包括比较复杂的引用类型，如string和object等。作为一种面向对象的语言，C#中的所有数据类型都是一个类，它们具有格式化、序列化及类型转换等方法。下面对数据类型进行详细介绍。

3.3.1 数据类型的分类

C#中的数据类型根据其定义可以分为两种：一种是值类型，另一种是引用类型。这两种类型的差异在于数据的存储方式，值类型直接存储数据；而引用类型则存储实际数据的引用，程序通过此引用找到真正的数据。

3.3.2 使用值类型

值类型直接存储数据值，它主要包含整数类型、浮点类型及布尔类型等。值类型在内存的栈中进行分配，因此效率很高，使用值类型主要是为了提高性能。值类型具有如下特性：

值类型变量都存储在内存的栈中。

每个值类型变量都有自己的数据副本，因此对一个值类型变量的操作不会影响其他变量。

复制值类型变量时，复制的是变量的值，而不是变量的地址。

值类型变量不能为null，必须具有一个确定的值，一般在定义时，系统会给予默认值。

值类型是从System.ValueType类继承而来的类型，下面详细介绍值类型中包含的几种数据类型。

1）整数类型

整数类型代表一种没有小数点的整数数值，在C#中内置的整数类型如表3.1所示。

学习手册 提示

byte类型及short类型是范围比较小的整数，如果正整数的范围没有超过65535，声明为ushort类型即可，当然更小的数值直接以byte类型作处理即可，但是使用这种类型时必须注意数值的大小，否则可能会导致运算溢出错误。

【例3.6】 创建一一个控制台应用程序，在其中声明一一个int类型的变量m，并初始化为2；声明一一个byte类型的变量n，并初始化为23；然后计算定义的两个变量的和，并进行输出。代码如下：

程序运行结果如图3.10所示。

2）浮点类型

浮点类型主要用于处理含有小数的数值数据，它主要包含float和double两种数值类型，表3.2列出了这两种数值类型的描述信息。

如果不做任何设置，包含小数点的数值都被认为是double类型，例如9.27，如果没有特别指定，这个数值的类型是double类型。如果要将数值以float类型来处理，就应该通过强制使用f或F将其指定为float类型。

学习手册 说明

在许多书中对浮点类型都有这样的叫法：double类型通常称为双精度，float类型通常称为单精度。

【例3.7】 下面的代码用来将数值强制指定为float类型：

如果要将数值强制指定为double类型，则需要使用d或D进行设置。

【例3.8】 下面的代码用来将数值强制指定为double类型：

double m = 927d； //使用d强制指定为double类型

double n = 112D；//使用D强制指定为double类型

学习手册 注意

在程序中使用float类型时，必须在数值的后面跟随f或F，否则编译器会直接将其作为double类型处理。

3）布尔类型

布尔类型主要用来表示true/false值，一个布尔类型的变量，其值只能是true或者false，不能将其他值指定给布尔类型变量，布尔类型变量不能与其他类型进行转换。

【例3.9】 创建一一个控制台应用程序，在其中声明一一个bool类型的变量bl，并初始化为false；然后在控制台中输入两个数，并通过比较两个数的大小来重新为bool类型的变量赋值；最后输出bool类型变量的值。代码如下：

程序运行结果如图3.11所示。

学习手册 提示

布尔类型变量大多数被应用到流程控制语句当中，如循环语句或者if语句等。

3.3.3 使用引用类型

引用类型是构建C#应用程序的主要数据类型，引用类型的变量也称为引用变量，可存储对实际数据的引用。在应用程序执行的过程中，引用类型使用new关键字创建对象，并存储在内存的堆中。堆是一种由系统弹性配置的内存空间，没有特定大小及存活时间，因此可以被弹性地运用于对象的访问。

引用类型具有如下特征：

必须在托管堆中为引用类型的变量分配内存。

引用类型的变量由.NET Framework的垃圾回收机制来管理。

类型相同的多个引用变量可以引用同一个对象，在这种情形下，对一个变量的操作会影响另一个变量所引用的同一对象。

引用变量被赋值前的值都是null。

专业术语：托管堆

在初始化新的应用程序时，“运行时”会为该应用程序保留一个连续的地址空间区域，使用托管堆维护着一个指针，用它指向在堆中分配的下一个对象的地址，因此托管堆是CLR中自动内存管理的基础。

C#支持两个预定义的引用类型，分别是object类型和string类型，详细说明如下：

object在.NET Framework中是object类型的别名。在C#的统一类型系统中，所有类型（预定义类型、用户定义类型、引用类型和值类型）都是直接或间接继承自object类型。

string类型表示零或更多Unicode字符组成的序列。

学习说明手册尽管string是引用类型，但如果用到了相等运算符（==和！=），则表示比较string对象（而不是引用）的值。

所有被称为“类”的都是引用类型，主要包括类（class）、接口（interface）、数组（array）和委托（delegate）等。下面通过一个实例来演示如何使用引用类型。

【例3.10】 创建一一个控制台应用程序，在其中创建一一个类SampleClass，在此类中声明一一个int类型的变量，并初始化为10，然后在程序的其他位置通过new关键字创建此类的引用类型变量进行使用，最后输出引用变量的值。代码如下：

程序运行结果如图3.12所示。