C# 中的基本數值型別

• 整數型別
• 浮點型別（float 和 double）
• decimal 型別
• 浮點數舍入誤差
• 字面量
• 總結

在之前的文章中（地址：https://www.vinanysoft.com/c-sharp-basics/introducing/），以 HelloWorld 程式為基礎，介紹 C# 語言、它的結構、基本語法以及如何撰寫最簡單的程式有了初步理解，

接下來介紹基本的 C# 型別，繼續鞏固 C# 的基礎知識，本系列文章到目前為止只用過少量的內置資料型別，而且只是一筆帶過，在 C# 中有大量的型別，而且可以通過合并型別來創建新型別，

但 C# 有幾種型別非常簡單，是其他所有型別的基礎，它們稱為預定義型別（predefined type）或基元型別（ primitive type），

C# 提供了 16 種預定義型別，如下圖所示，其中包括 13 種簡單型別和 3 種非簡單型別，

所有預定義型別的名稱都由全小寫的字母組成，預定義的簡單型別包括以下 3 種，

• 11 種數值型別，
  • 不同長度的有符號和無符號整數型別，
  • 用于科學計算的二進制浮點型別 float 和 double，
  • 一種用于金融計算的十進制高精度浮點型別 decimal，與 float 和 double 不同，decimal 型別可以準確地表示分數，decimal 型別常用于貨幣的計算，
• 一種 Unicode 字符型別 char，
• 一種布爾型別 bool，bool 型別表示布林值并且必須為 true 或 false，

非簡單型別如下：

• object，它是所有其他型別的基類，
• string，它是一個 Unicode 字符陣列，
• dynamic，使用動態語言撰寫的程式集時使用，

所有預定義型別都直接映射到底層的 .NET 型別，C# 的型別名稱就是 .NET 型別的別名，所以使用 .NET 的型別名稱也能很好地符合 C# 語法，不過并不鼓勵這樣做，在 C# 程式中，應該盡量使用 C# 型別名稱而不是 .NET型別名稱，

整數型別

C# 有八種整數型別，可選擇最恰當的一種來存盤資料以避免浪費資源，下表列出了 C# 支持的整型型別：

C# 所有基元型別都有短名稱（最左列）和完整名稱（最右列），完整名稱對應 BCL（基類別庫）中的型別名稱，

由于基元資料型別是其他型別的基礎，所以 C# 為基元資料型別的完整名稱提供了短名稱（或稱為縮寫），其實從編譯器的角度看，兩種名稱完全一樣，最終都生成相同的代碼，事實上，檢查最終生成的 CIL 代碼，根本看不出源代碼具體使用的名稱，

例如，以下宣告宣告了相同型別的變數：

int a = 123;
System.Int32 b = 123;

C# 支持完整 BCL 名稱和關鍵字，造成開發人員犯難在什么時候用什么，不要時而用這個，時而用那個，最好堅持用一種，

C# 開發人員一般用 C# 關鍵字，例如，用 int 而不是 System.Int32，用 string 而不是 System.String（甚至不要用 String 這種簡化形式），

浮點型別（float 和 double）

C# 支持以下預定義浮點型別：

在上表中，最左側列中的每個 C# 型別關鍵字都是相應 .NET 型別的別名， 它們是可互換的， 例如，以下宣告宣告了相同型別的變數：

double a = 12.3;
System.Double b = 12.3;

decimal 型別

與 float 和 double 相比，decimal 型別具有更高的精度和更小的范圍，因此它適合于財務和貨幣計算，

浮點數舍入誤差

float 和 double 在內部都是基于 2 來表示數值的，因此只有基于 2 表示的數值才能夠精確表示，事實上，這意味著大多數有小數部分的字面量（它們都基于 10）將無法精確表示，例如:

float f1 = 1F;
float f2 = 0.9F;

Console.WriteLine(f1 - f2);

double d1 = 1D;
double d2 = 0.9D;

Console.WriteLine(d1 - d2);

decimal decimal1 = 1M;
decimal decimal2 = 0.9M;

Console.WriteLine(decimal1 - decimal2);

輸出

0.100000024
0.09999999999999998
0.1

這就是為什么 float 和 double 不適合金融計算，相反，decimal 基于 10，它能夠精確表示基于 10 的數值（也包括它的因數，基于 2 和基于 5 的數值），因為實數的字面量都是基于 10 的，所以 decimal 能夠精確表示像 0.1 這樣的數，然而，float、double 和 decimal 都不能精確表示那些基于 10 的回圈小數：

decimal m = 1M / 6M;
Console.WriteLine(m);

decimal m2 = m + m + m + m + m + m;
Console.WriteLine(m2);
Console.WriteLine();


double d = 1d / 6d;
Console.WriteLine(d);

double d2 = d + d + d + d + d + d;
Console.WriteLine(d2);

輸出

0.1666666666666666666666666667
1.0000000000000000000000000002

0.16666666666666666
0.9999999999999999

字面量

字面量（literal value）表示源代碼中的固定值，

Console.WriteLine(123);
Console.WriteLine(456.789);

默認情況下，輸入帶小數點的字面量，編譯器自動把它解釋成 double 型別， 如果輸入的是整數值（沒有小數點）通常默認為 int， 如果值太大，以至于無法用 int 來存盤，編譯器會把它解釋成 long，

static void Main(string[] args)
{
    var expectIsInt = 123;
    var expectIsLong = 9223372036854775807;
    var expectIsDouble = 3.14;

    Console.WriteLine($"expectIsInt 的型別是：{expectIsInt.GetType().Name}；" +
                        $"expectIsLong 的型別是：{expectIsLong.GetType().Name}；" +
                        $"expectIsDouble 的型別是：{expectIsDouble.GetType().Name}");
}

輸出

expectIsInt 的型別是：Int32；expectIsLong 的型別是：Int64；expectIsDouble 的型別是：Double

由于帶小數點的值默認為 double 型別，所以下面輸出的結果中，超過可容納的精度部分會被丟棄，

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine(5.141231231234567898765);
}

輸出

5.141231231234568

要顯示具有完整精度的數字，必須將字面量顯式宣告為 decimal 型別，通過追加一個 M（或者 m）來實作，

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine(5.141231231234567898765M);
}

輸出

5.141231231234567898765

還可以使用 F 和 D 作為后綴，將字面量分別顯式宣告為 float 或者 double， 對于整數資料型別，整數字面量的型別是像下面這樣確定的：

• 如果整數字面量沒有后綴，則其型別為以下型別中可表示其值的第一個型別：int、uint、long、ulong，

• 如果整數字面量以 U 或 u 為后綴，則其型別為以下型別中可表示其值的第一個型別：uint、ulong，

• 如果整數字面量以 L 或 l 為后綴，則其型別為以下型別中可表示其值的第一個型別：long、ulong，

  備注：可以使用小寫字母 l 作為后綴， 但是，這會生成一個編譯器警告，因為字母 l 可能與數字 1 混淆， 為清楚起見，請使用 L，

• 如果整數字面量的后綴為 UL、Ul、uL、ul、LU、Lu、lU 或 lu，則其型別為 ulong，

字面量的后綴不區分大小寫，但一般推薦大寫，避免出現小寫字母 l 和數字 1 不好區分的情況，

從 C# 7.0 開始提供支持將 _ 用作數字分隔符，可以將數字分隔符用于所有型別的數字文本，

double d = 3D;
d = 4d;
d = 3.934_001;

float f = 3_000.5F;
f = 5.4f;

decimal myMoney = 3_000.5m;
myMoney = 400.75M;

C# 支持使用科學記數法，指數記數法要求使用 e 或 E 中綴，在中綴字母后面添加正整數或者負整數，并在字面量最后添加恰當的資料型別后綴，

double d = 0.42e2;
Console.WriteLine(d);  // output 42;

float f = 134.45E-2f;
Console.WriteLine(f);  // output: 1.3445

decimal m = 1.5E6m;
Console.WriteLine(m);  // output: 1500000

使用 0x 或 0X 前綴表示十六進制計數法，在 C# 7.0 和更高版本中使用 0b 或 0B 前綴表示二進制計數法，

var hexLiteral = 0x2A;
var binaryLiteral = 0b_0010_1010;

總結

C# 語言的基元型別包括八種整數型別、兩種用于科學計算的二進制浮點型別、一種用于金融計算的十進制浮點型別，浮點型存在舍入誤差，使用的時候要注意，

標籤：C#

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