C#语言类型和变量详解

C#中有两种类型：值类型（value type）和引用类型（reference type）。值类型变量直接包括它们的数据，而引用类型变量存储的是它们的数据引用，后者被认为是对象。对于引用类型，有可能两个变量引用相同的对象，因此对其中一个变量的操作可能影响另一个对象引用的对象。对于值类型，每个变量都有自己的数据拷贝，因此对一个变量的操作不可能影响其他变量（ref和out参数变量例外）。

C#的值类型进一步划分为简单类型（simple type）、枚举类型（enum type）和结构类型（struct type）；C#的引用类型进一步划分为类类型（class type）、接口类型（interface type）、数组类型（array type）和委托类型（delegate type）。

表1.1为整个C#类型系统的概述。

8个整型类型分别支持8位、16位、32位和64位整数的有符号或者无符号格式。

两个浮点类型，float和double，分别用32位单精度和64位双精度的IEEE754格式表示。

decimal是128位的数据类型，适合财金和货币方面的计算。

C#的bool类型用于表示布尔值——true或者false。

在C#中，字符和字符串的处理使用Unicode编码。char类型表示16位的Unicode编码单元，string类型表示16位的Unicode编码单元的序列。

表1.2总结了C#的数值类型。

C#程序使用类型声明创建新类型。类型声明指定新类型的名字和成员。有5种C#类型可由用户自定义：类类型、结构类型、接口类型、枚举类型和委托类型。

类类型定义了一个数据结构，它包括数据成员（字段）和函数成员（方法、属性及其他）。类类型支持继承和多态，即派生类能够扩展和特殊化基类的机制。

结构类型与类类型相似，表示带有数据成员和函数成员的结构。然而，与类类型不同的是，结构是值类型，不需要堆分配。结构不支持用户指定的继承，所有的结构类型隐式地继承类型object。

接口类型定义了一个约定，作为一组函数成员命名的集合。实现接口的类或结构必须提供接口函数成员的实现。接口可能从多个基接口继承而来，类或结构也可能实现多个接口。

枚举类型是带有命名常量的独特类型。每个枚举类型有一个底层的类型，它必须是8个整型类型之一。枚举类型的值集与底层类型的值集相同。

委托类型通过特定的参数列表和返回类型表示对方法的引用。委托将方法处理为实体，实体能够赋值给变量，并且当做参数传递。委托类似于某些程序语言中的方法指针，不同之处在于，委托是面向对象的，并且是类型安全的。

C#支持任何类型的一维和多维数组。不同于其他类型，数组类型在它们被使用前不必声明。事实上，数组类型的构造是由某个类型名加上方括号。例如，int[]是int的一维数组，int[,]是int的二维数组，而int[][]是int的一维数组的一维数组。

C#的类型系统是统一的，这样任何类型的值都能够被处理成对象。C#中每一个类型直接或者间接从object类继承而来，并且object是所有类型最终的基类。值类型的值可以通过执行装箱（boxing）和取消装箱（unboxing）的操作处理为对象。在下面的示例中，int被转换为object，然后又转回到int。

当值类型的值被强制类型转换为object时，就会分配持有该值的对象实例（也称为“箱子”），并且值也被拷贝到那个箱子里。相反地，当object引用被强制类型转换为值类型时，要检查这个引用类型是否是当前值类型的箱子，如果是的话，箱子中的值就会被拷贝出来。

C#统一的类型系统意味着值类型能够“按需”转换为对象。由于这种统一性，使用object类型的通用类库，例如.NET框架中的集合类，能够通过引用类型和值类型使用。

C#中存在几种变量，包括字段、数组元素、局部变量和参数。变量表示了存储的位置，并且每一个变量都有一个类型，以决定什么样的值能够存入变量中，如表1.3所示。

表1.3 C#的变量