變數與常量
- 1 變數的基本概念
- 2 變數的宣告及賦值
- 3 變數的作用域
- 3.1 成員變數
- 3.2 區域變數
- 4 資料型別
- 4.1 值型別
- 4.1.1 整數型別
- 4.1.2 浮點型別
- 4.1.3 浮點型別
- 4.2 參考型別
- 5 值型別與參考型別的區別
- 6 列舉型別
- 7 型別轉換
- 7.1 隱式轉換
- 7.2 顯式轉換
- 7.3 裝箱和拆箱
- 8 常量
1 變數的基本概念
變數本身被用來存盤特定型別的資料,可以根據需要隨時改動變數中所儲存的資料值,變數具有名稱、型別、值,變數名是變數在程式源代碼中的標識,變數型別確定它所代表的的記憶體大小和型別,變數值是指它所代表的記憶體塊中的資料,在程式的執行程序中,變數的值可以發生變化,使用變數之前必須宣告變數,即指定變數的型別和名稱,
2 變數的宣告及賦值
變數的使用是程式設計中一個十分重要的環節,為什么要定義變數呢?就是要告訴編譯器(Compiler)這個變數是屬于哪一種資料型別,這樣編譯器才知道需要配置多少空間給它,以及它能存放什么樣的資料,在程式運行的程序中,空間內的值是變化的,這個記憶體空間就稱為變數,宣告變數就是指定變數的名稱和型別,宣告變數可以一個型別后面跟多個變數,也可以在宣告變數的同時給變數賦值,
string str1,str2;
int a=1,b=2,c=3;
3 變數的作用域
由于變數被定義出來后只是暫存在記憶體中,等到程式執行到某一個點后,該變數會被釋放掉,也就是說變數有他的宣告周期,變數的作用域是指程式代碼能夠訪問該變數的區域,若超出該區域,則在編譯時
會出現錯誤,
3.1 成員變數
在類體中定義的變數稱為成員變數,成員變數在整個類中都有效,類的成員變數又可分為靜態變數和實體變數倆種,
class Test
{
int x = 45; //實體變數
static int y = 90; //靜態變數,也稱類變數
}
如果在成員變數的前面加上關鍵字static,這樣的成員變數稱為靜態變數,靜態變數的有效范圍可以跨類,甚至可以達到整個應用程式之內,對于靜態變數,除了能在定義它的類記憶體取,還能直接以“類名.靜態變數”的方式在其他類內使用,
3.2 區域變數
區域變數只在當前的代碼塊中有效,在類的方法中宣告變數,包括方法的引數都屬于區域變數,區域變數只有在當前方法中有效,不能用于類的其他方法,區域變數的生命周期取決于方法,當方法被呼叫時,C#編譯器為方法中的區域變數分配記憶體空間,當該方法的呼叫結束后,則會釋放方法中區域變數占用的記憶體空間,區域變數也會被銷毀,
4 資料型別
C#中的變數型別根據其定義可以分為倆種:值型別和參考型別,這倆種型別的差異在于資料的儲存方式,值型別的變數本身直接存盤資料,而參考型別則存盤實際資料的參考,
4.1 值型別
值型別變數直接存盤其資料值,主要包含整數型別、浮點型別、布爾型別等,值型別變數在堆疊中進行分配,因此效率很高,使用值型別主要是為了提高性能,值型別具有如下特點:
- 值型別變數都存盤在堆疊中,
- 訪問值型別變數時,一般都是直接訪問其實體,
- 每個值型別資料都有自己的資料副本,因此對一個值型別變數的操作不會影響其他變數,
- 復制值型別變數時,復制的是變數的值,而不是變數的地址,
- 值型別變數不能為null,必須具有一個確定的值,
值型別是從System.ValueType繼承而來的型別,
4.1.1 整數型別
整數型別用來存盤整數數值,即沒有小數部分的值,可以使整數,也可以是負數,整形資料在C#中有三種表示形式:十進制、八進制、十六進制
十進制:不能以 0 作為數的開頭,
八進制:必須以 0 作為數的開頭,
十八進制:必須以 0X 或 0x 作為數的開頭,
C#內置證書型別如下表:
| 型別 | 說明( 8 位等于 1 位元組) | 范圍 |
|---|---|---|
| sbyte | 8位有符號整數 | -28-1 ~ 28-1-1 |
| short | 16位有符號整數 | -216-1 ~ 216-1-1 |
| int | 32位有符號整數 | -232-1 ~ 2321-1 |
| long | 64位有符號整數 | - 264-1 ~ 264-1-1 |
| byte | 8位無符號整數 | 0 ~ 28-1 |
| ushort | 16位無符號整數 | 0 ~ 216-1 |
| unit | 32位無符號整數 | 0 ~ 232-1 |
| ulong | 64位無符號整數 | 0 ~ 264-1 |
位元組中存放的為二進制數字,所以范圍是有計算公式的,就是通過二進制位數判斷十進制的取值范圍,有符號位數的第一個位元組存放正負,其余存放二進制數字,
4.1.2 浮點型別
浮點型別變數主要用于處理含有小數的數值資料,浮點型別主要包含float和double倆種數值型別,
| 型別 | 說明 |
|---|---|
| float | 精確到7位數 |
| double | 精確到15~16位數 |
如果不做任何設定,包含小數點的數值都別認為是double型別,如果要將數值以float型別來處理,需要通過強制使用 F 或 f 將其強制指定*float型別,如果要將float數值強制指定為double型別,可以使用d或D來記性轉換,也可以不加,
如果需要時用float型別變數時,必須在數值的后邊跟隨f或F,否則編譯器會直接將其作為double型別處理,
float a = 1.1f;
float b = 1.1F;
double c = 1.1d;
double d = 1.1D;
double e = 1.1;
4.1.3 浮點型別
布爾型別的值只能是 true 和 false,布爾型別變數不能與其他型別之間進行轉化,
在定義全域變數時,整數型別和浮點型別的默認值為 0 ,布爾型別的默認值為 false,
4.2 參考型別
參考型別是構建C#應用程式的主要物件資料型別,在應用程式執行的程序中,預先定義的物件型別以new創建物件實體,并且儲存在堆中,堆是一種系統以彈性配置的記憶體空間,沒有特定大大小及存活時間,因此可以被彈性的運用于物件的訪問,
參考型別就類似于生活中的代理商,代理商沒有自己的產品,而是代理廠家的產品,使其就好像是自己的產品一樣,
參考型別具有如下特征:
- 必須在托管堆中為參考型別變數分配記憶體,
- 使用new關鍵字來創建參考型別變數,
- 在托管堆中分配的每個物件都有與之相關聯的附加成員,這些成員必須被初始化,
- 參考型別變數是由垃圾回識訓制來管理的,
- 多個參考型別變數可以同時參考同一物件, 這種情況下對一個變數的操作會影響另一個變數所參考的同一物件,
- 參考型別被賦值前的值都是null,
所有被稱為“類”的都是參考型別,主要包括類、介面、陣列、委托
例:
using System;
namespace ConsoleApp1
{
class Program
{
class C
{
public int Value = 0;
}
static void Main(string[] args)
{
int v1 = 0;
int v2 = v1;
v2 = 927;
C c1 = new C();
C c2 = c1;
c2.Value = 112;
Console.WriteLine("Values:{0},{1}", v1, v2); // 0 ,927
Console.WriteLine("Refs:{0},{1}", c1.Value, c2.Value); // 112 ,112
Console.ReadLine();
}
}
}
5 值型別與參考型別的區別
從概念上看,值型別直接存盤其值,而參考型別儲存對其值得參考,這倆種型別儲存在記憶體的不同地方,在C#中,必須在設計型別時就決定型別實體的行為,如果在撰寫代碼時不能理解參考型別和值型別的區別,那么將會給代碼帶來不必要的例外,
從記憶體空間上看,值型別是在堆疊中操作,而參考型別則在堆中分配存盤單元,堆疊在編譯是就分配好空間,在代碼中有堆疊的明確定義,而堆是程式運行中動態分配的記憶體空間,可以根據程式的運行情況動態的分配記憶體的大小,因此值型別總是在記憶體中占用一個預定義的位元組數,而參考型別的變數則在堆中分配一個記憶體空間,這個記憶體空間包含的是對另一個記憶體位置的參考,這個位置是托管堆中的一個地址,即存放此變數實際值的地方,
也就是說值型別相當于現金,要用就直接用,而參考型別相當于存著,要用得先去銀行取,
C#的所有值型別均隱式派生自System.ValueType,而System.ValueType直接派生于System.Object,即System.ValueType本身是一個型別別,而不是值型別,其關鍵在于ValueType重寫了Equals()方法,而對值型別按照實際的值來比較,而不是參考地址來比較,
下面以一段代碼來展示值型別與參考型別的區別:
using System;
namespace ConsoleApp1
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ReferenceAndValue.Demonstration();
Console.ReadKey();
}
}
public class stamp
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
public static class ReferenceAndValue
{
public static void Demonstration()
{
stamp st1 = new stamp { Name = "張三", Age = 25 };
stamp st2 = new stamp { Name = "李四", Age = 18 };
int age = st1.Age;
st1.Age = 22;
stamp st3 = st2;
st2.Name = "王五";
Console.WriteLine("st1的年齡{0}",st1.Age); // 22
Console.WriteLine("年齡的值{0}",age); // 25
Console.WriteLine("st2的名字{0}",st2.Name); // 王五
Console.WriteLine("st3的名字{0}",st3.Name); // 王五
}
}
}
6 列舉型別
列舉型別是一種獨特的值型別,,它用于宣告一種具有相同性質的常量,撰寫與日期相關的應用程式時,經常需要用到年、月、日、星期等日期資料,可以將這些資料組織成多個不同名稱的列舉型別,使用列舉可以增加程式的可讀性、可維護性,同時列舉型別可以避免型別錯誤,
在定義列舉型別時,如果不對其進行賦值,默認情況下,第一個列舉型別的值位0,后面每個列舉數的值依次遞增1,
在C#中使用關鍵則enum類宣告列舉,其形式如下:
enum 列舉名
{
//列舉值名稱 = 列舉值
list1 = value1,
list2 = value2,
list3 = value3,
...
listN = valueN
}
例:
using System;
namespace ConsoleApp1
{
class Program
{
enum MyDate
{
Sun = 0,
Mon = 1,
Tue = 2,
Wed = 3,
Thi = 4,
Fri = 5,
Sta = 6
}
static void Main(string[] args)
{
int k = (int)DateTime.Now.DayOfWeek;
switch (k)
{
case (int)MyDate.Sun:
Console.WriteLine("今天是星期日");
break;
case (int)MyDate.Mon:
Console.WriteLine("今天是星期一");
break;
case (int)MyDate.Tue:
Console.WriteLine("今天是星期二");
break;
case (int)MyDate.Wed:
Console.WriteLine("今天是星期三");
break;
case (int)MyDate.Thi:
Console.WriteLine("今天是星期四");
break;
case (int)MyDate.Fri:
Console.WriteLine("今天是星期五");
break;
case (int)MyDate.Sta:
Console.WriteLine("今天是星期六");
break;
default:
break;
}
Console.ReadKey();
}
}
}
7 型別轉換
對于型別轉換,就是用目標記憶體塊去套取源記憶體中的資料,能套多少算多少,
7.1 隱式轉換
所謂隱式轉換就是不需要宣告就能進行的轉換,進行隱式轉換,編譯器不需要進行檢查就能自動進行轉換,下表列出了可以進行隱式轉換的資料型別
| 源型別 | 目標型別 |
|---|---|
| sbyte | short、int、long、float、double、decimal |
| byte | short、ushort、int、uint、long、ulong、float、double、decimal |
| short | int、long、float、double、decimal |
| ushort | int、uint、long、ulong、float、double、decimal |
| int | long、float、double、decimal |
| uint | long、ulong、float、double、decimal |
| char | ushort、int、uint、long、ulong、float、double、decimal |
| float | double |
| ulong | float、double、decimal |
| long | float、double、decimal |
當一種型別的值轉換為大小相等或更大的另一型別時,發生擴大轉換,當一種型別的值轉換為比較小的另一種型別時,則發生收縮轉化,
7.2 顯式轉換
顯式轉換也可以稱為強制轉換,需要在代碼中明確地宣告要轉換的型別,如果要把高精度的變數值賦值給低精度的變數,就需要使用顯式轉換,
下表列出了需要進行顯式轉換的資料型別:
| 源型別 | 目標型別 |
|---|---|
| sbyte | byte、ushort、unit、ulong、char |
| byte | sbyte 、char |
| short | sbyte、byte、ushort、unit、ulong、char |
| ushort | sbyte、byte、short、char |
| int | sbyte、byte、short、ushort、unit、ulong、char |
| uint | sbyte、byte、short、ushort、int、char |
| char | sbyte、byte、short |
| float | sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long、ulong、char、decimal |
| ulong | sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long、char |
| long | sbyte、byte、short、ushort、int、uint、ulong、char |
| double | sbyte、byte、short、ushort、int、uint、ulong、long、char、decimal |
| decimal | sbyte、byte、short、ushort、int、uint、ulong、long、char、decimal |
7.3 裝箱和拆箱
將值型別轉換為參考型別的程序叫做裝箱,相反,將參考型別轉換為值型別的程序叫做拆箱,在執行拆箱操作時,要符合型別一致的原則,否則會出現例外,
裝箱是將一個值型別轉換為一個物件型別(Object),而拆箱是將一個物件型別顯式轉換為一個值型別,對于裝箱而言,它是將被裝箱的值型別復制一個副本來轉換,而對于拆箱而言,需要注意型別的兼容性,不能將一個值為string的object型別轉換為int型別,
例:
using System;
namespace ConsoleApp1
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int a = 1;
Object ob1 = new Object();
ob1 = a; //裝箱 將值型別轉化參考型別
string st1 = "張三";
string st2 = "";
Object ob2 = st1;
st2 = (string)ob2; //拆箱 將參考型別轉換為值型別
Console.WriteLine("ob1:{0}",ob1); // 1
Console.WriteLine("st2:{0}", st2); //張三
Console.ReadKey();
}
}
}
8 常量
常量就是值固定不變的量,而且常量的值在被編譯時就已經確定,C#中用關鍵字const定義差常量,并且創建常量時必須設定初始值,常量就相當于每個公民的身份證號碼,一點設定就不允許再修改,
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