第二章C语法基础

1、第2章 C#语法基础（一）教学重点n C#语言的基本类型n C#语言类型分类及其存储的异同n 装箱与拆箱n 数据类型转换教学内容n 通用类型系统n 值类型n 引用类型n 常量和变量n 装箱和拆箱n 类型转换教学过程在上一章里接触到了第一个C#应用程序，虽只是简单地在控制台输出了一句问候语，但它却充分体现了Visual Studio 2008的易用性及C#语言的特点。理解了C#的用途之后，就可以学习如何使用它。本章将介绍C#的基本语法知识，通过本章学习，读者将了解以下内容：理解C#中的数据类型。理解常量和变量的含义及用法。理解数据类型转换的含义。会运用常用的运算符和表达式。2.1 C#数据类型应

2、用任何一种程序语言，需要充分了解它提供的数据类型，这样才能明白它的功能与限制，以便选择合适的数据类型来处理不同的数据。例如在平时生活中，我们会用整数来表达东西的数量，而在工程、金融领域我们要用到很高精度小数。但对计算机来说，数据的含义更要宽泛些，比如说一句话、一个字符等，对计算机来说都是数据。计算机会用不同的方式来处理它遇到的不同类型的数据。2.1.1 通用类型系统简介通用类型系统（Common Type System，CTS）是一个所有.NET语言都支持的数据类型的集合，它定义了如何在运行库中声明、使用和管理类型，确保这些语言可以相互传送数据，体现在.NET语言的互操作性。例如在C#中声明i

3、nt类型的数据和在VB.NET中声明的Integer类型数据，实际上是通用类型系统中的System.Int32的一个实例。将数据类型内置于.NET Framework中的好处是，可以把所有的基本数据类型看作是支持某些方法的类，例如，要把int i转换成string，可以写如下代码：string str = i.toString();在C#语言里，有多种数据类型（Type）。根据数据产生时在内存中存放的方式，.Net将整个系统的数据类型分成两大类值类型和引用类型。值类型直接包含数据。每个值类型变量都包含有它自己的数据备份，因此对一个值类型变量的操作不会影响其他变量。引用类型包含指向对象实例的引用

4、或指针。两个引用类型的变量可以指向同一个对象实例，因此对一个引用变量的操作会影响其他引用变量。可以通过下面一个例子来加深读者对值类型的引用类型的理解。2.1.2 值类型【本节示例参考：源代码chapter22.1.1ValueTypeExample】大多数编程语言都提供内置的数据类型（比如整数和浮点数），这些数据类型会在作为参数传递时被复制（也就是说，它们通过值来传递）。在.NET框架中，这些数据类型称为值类型。值类型通常是像整数这样的简单类型。C#中的值类型包含整数型、浮点型、布尔型、字符型等。表2.2列出了预定义的简单值类型。2.1.3 引用类型【本节示例参考：源代码chapter22.1

5、.2RefTypeExample】引用类型的变量又称为对象，可存储对实际数据的引用。类似于在储物柜里存放的是该物品的地址信息。C#支持两个引用类型，如表2.4所示。2.2 常量和变量变量名表示一条信息的名称。其实在之前的程序代码中，已经接触到过变量，比如在上一节示例中使用到的a、b、c等，都是string类型的变量。变量的值在程序运行过程中可以改变。而常量是一旦定义好后，在程序运行过程中其值不变的量。2.2.1 变量的声明和初始化C#是一种“强类型”编程语言，在声明变量时必须指明它的数据类型。声明变量的作用之一是告诉编译器要为变量分配多少内存空间。就像要将一个物品存进储物间，应该事先让保管员知

6、道，这个物品有多大，以便分配合适大小的储物柜。大了会浪费空间，小了东西放不下，会造成不必要的错误。声明变量的格式如下：数据类型 变量名;比如，下面的代码声明了一个int型的变量i：int i;变量声明后，可在程序运行中，给变量i赋值，或者可以在声明的时候给变量赋初值。一个变量声明以后可以多次赋值。在初始化时对变量赋值采用下面的格式：数据类型 变量名 = 初始值;double total = 34.3D;2.2.2 变量命名规范及编码规则 在C#中，对变量的命名有一些限制，包括以下规则： 变量名必须以字母开头。 变量只能有字母、数字、下划线。不能包含空格、标点等。且不能由数字开头。 变量名不得与

7、C#中的关键字同名。 变量名不得与C#中的库函数同名。 下面给出了一些合法和不合法的变量名： string 3str; /不合法，以数字开头 float total count; /不合法，变量名包含空格 int prod2; /合法 double Main; /不合法，与Main函数同名 double float; /因为float是关键字，不能用作变量名2.2.3 变量的作用域【本节示例参考：源代码chapter22.2.3ScopeExample】作用域（scope）是指由一个代码块或者语言结构约束起来的分层上下文。简单理解，变量的作用域指可以访问某个变量的代码区域。只有在变量被声明的代

8、码块中，它才能被访问到，一旦程序执行超过某个代码块，则该代码块中声明的所有过程级变量都会越界，不能再被访问到。下面的示例演示了在变量的作用域外访问变量的情形：for(int i =0;i10;i+) Console.WriteLine(i); /i在这个循环里有效Console.WriteLine(last value of i in loop 0,i); /在循环外输出i的值会出错2.2.4 声明和使用常量常量就是值固定不变的量。在C#中，可以用const关键字来声明一个常量。在程序设计中，往往把一些经常用到而值不太可能改变的量定义为常量，而不是直接使用其数值。例如在计算和圆相关的问题时，就

9、可以把圆周率定义常量。常量的声明方式如下：const int PI=3.14; /常量一旦声明，在程序运行中就不能再改变其值注意：和C+不同，在C#中，只能把局部变量和字体段（即类里面定义的变量）声明为常量。常量有如下特征：常量必须在声明时初始化。指定了其值后，就不能再修改了。常量值必须能在编译时用于计算。因皮，不能用从一个变量中提取的值来初始化常量。常量总是静态的（用static关键字修饰）。但事实上，在声明常量的时候不允许包含修饰符。如下面的一组定义：const int i; /错误，没有初始化const int i = 3; /正确const int j = 5 * i; /正确，编译器

10、知道i的值int p =3;const int q = p * 4; /错误，不能用变量值来初始化常量2.3 数据类型转换所有值类型和引用类型都由一个名为object的基本类发展而来。在C#中还可以通过隐性转换（不会造成数据丢失）或显性转换（可能造成数据丢失或降低精确度）来改变数据类型。2.3.1 装箱和拆箱【本节示例参考：源代码chapter22.3.1BoxingExample】任何值类型、引用类型可以和object类型之间进行转换。装箱是值类型到object类型或到此值类型所实现的任何接口类型的隐式转换，拆箱是从object类型到值类型或从接口类型到实现该接口的值类型的显式转换。简言之，

11、装箱就是将值类型转换为引用类型；反之，就是拆箱。如代码2-4所示，展示了一个简单的装箱拆箱操作。 代码2-4 装箱和拆笨：BoxingExample.cs 1int i = 10; 2object obj = i; /隐式装箱 3object obj2 = (object)i; /显式装箱 4if(obj is int) /判断obj是否为int型 5 6Console.WriteLine(OK); 7 8Console.WriteLine(obj.GetType();/System.Int322.3.2 隐式类型转换只要能保证值不会发生变化，类型转换就可以自动进行。如下面的一段代码：byte

12、 x = 12;byte y = 25;byte m = x + y; /错误int n = x + y; /正确该段代码先声明两个byte类型的数据，然后将这两个byte数据相加到另一个byte类型数据中，这步操作会提示错误，而将byte型数据相加到一个int型数据中，程序运行通过。这是因为，把两个byte值相加，应返回int型结果，而不是另一个byte。因为byte包含的数据只能有8个位的存储空间，即其值的范围只能在0255之间，所以把两个byte值相加，很容易得到一个不在这个范围里的数据。而用int型的数据来存储两个byte型数据相加的结果范围足够大，不会有数据丢失的危险。在这种情况下，

13、编译器能顺利地通过转换，不用用户指定对数据的转换。2.3.3 显式类型转换使用显式类型转换，能够把一种基本数据类型转换成另一种基本数据类型。类型转换时把转换的目标类型名放在转换值之前的小括号里，例如：double x = 12.5d;int i = (int)(x + 1) ;将double型的x加上1转换成int型数据，赋给int型变量i，最后i的结果是13。在转换过程中，小数点后面的所有数据都丢失，损失了精度。读者需要注意，如果对这个double型的数据要进行多次运算，最好先不要进行转换，以免误差累积，造成更大的误差。在上一节的例子中，将byte型的x和y相加，其值会自动转换成int型的，

14、如果用户非要让运算结果还是byte型，这时候也会要用到显式类型转换，如下面代码：byte x = 12;byte y =18;byte m = (byte)(x + y) ; /显式类型转换，将int型的结果转换成byte型第2章 C#语法基础（二）教学重点n 运算符n 表达式教学内容n 运算符n 表达式n 习题教学过程2.4 运算符和表达式C#提供大量运算符，这些运算符指定在表达式中执行哪些操作的符号。例如常见的+、-、*、/、=、!=、=、binary +、binary -、&、|、+、-和sizeof()等。此外，很多运算符可被用户重载，以便在应用到用户定义的类型时更改这些运算符的含义。

15、表达式的运算符指示对表达式的数据进行什么样的操作。2.4.1 算术运算符C#中的算术运算符主要是对操作数进行基本的数学运算，包含+、-、*、/、%。其中%叫模式运算符，主要作用是给出除法运算的余数，如：7 % 2 = 1 /表示7除2的余数是1这里要注意运算符+，它除了可以表示进行加法运算外，还可以实现字符串连接运算的功能。这实际上是对运算符的一个重载。例如在前面章节中的示例代码中有这样的代码段：string c = h;c += ello;第二行代码等价于：c = c + ello;这里的运算符+实际上已不能叫做算术运算符了，而应该是一个字符串连接运算符，详细内容请参照第3章。2.4.2 比

16、较运算符C#中的比较运算符有=、!、。C#比较运算符常用于判断某个条件是否成立。例如在前面的代码里有这样的代码段：string a = hello;string b = a;Console.WriteLine(a = b); /判断a和b是否相等。其返回结果为true或false在程序设计中，经常会根据某个变量的值来决定程序执行流程，在判断值的取值或取值范围时，就要用到比较运算符。详细内容可以参考第4章程序设计流程章节的知识。2.4.3 条件运算符【本节示例参考：源代码chapter22.4.3PriorityTest】条件运算符（也叫三元运算符或是三目运算符）是C#里唯一的一个三元运算符。它

17、实际上是if-else结构的简写形式。它可以先判断一个条件，如果条件为真，就返回第一个值，如果条件为假，则返回第二个值。其语法格式如下：条件？值1:值2;假如有这样一个表达式：ab?1:02.4.4 赋值运算符赋值运算符的作用，是将某个初始值或是经过运算的值赋给某个变量。C#里的赋值运算符有：=、+=、=、*=、/=、%=、&=、|=、=、=。除第一项外的其他赋值运算符都是简化的操作符，如x += y，它等价于x = x + y。这种简化的操作符都需要两个操作数，用于执行算术、逻辑和接位运算，改变第一个操作数的值。2.4.5 逻辑运算符逻辑运算符有&、|、!、&、|。其中&和| 执行按位的“与

18、”和“或”，而和执行按位的“非”和“异或”。&和| 执行布尔的“与”和“或”，而! 执行布尔的“非”。读者要注意区分位运算和布尔运算。位运算是将运算的数据相应的二进制数据进行相应的计算。各种二进制数运算的结果如下表2.6所示。2.4.6 表达式表达式（expression）由操作数和运算符构成。表达式的运算符标明在操作数上运用了哪种操作。运算符可以是+、-、*、/等。操作数可以包括字面值、字段、局部变量和表达式。当表达式包括多个运算符时，运算符的优先级控制各个运算符执行的顺序。例如，表达式x+y*z将以x+(y*z)的形式计算，原因就是运算符“*”的优先级高于运算符“+”。表2.8总结了C#的

19、运算符，运算符的分类排列是按其优先级从高到低的次序。同一分类的运算符具有相同的优先级。2.5 小结学完本章后，读者将了解以下内容。（1）C#中的数据类型包括值类型和引用类型。值类型又包含常用的13种简单数据类型，而常用的引用类型包含了object类型和string类型。（2）C#要求在使用变量或常量之前必须要先声明，并且初始化。常量和变量都有特定的数据类型。对于数据类型的选择，需要考虑定义的常量或变量将要存储的数据的范围，以便选择合适的数据类型。（3）C#中的数据类型转换包含值类型的引用类型的相互转换，还有隐式类型转换和显式类型转换。（4）运算符分为算术运算符、比较运算符、条件运算符等。在表达式里使用运算符的时候，需要考虑运算符的优先级。本章习题一、选择题1下面对变量的定义，错误的是（ ）Aint i,j；i =