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C＃教程第二課:表達式,類型和變量

編輯：關於C語言

本節課將介紹C# 語言的表達式，類型和變量。本節課要達到如下幾個目的：
1.了解什麼是"變量"

2.學習C#的簡單類型

3.對C#表達式有個初步的了解

4.了解什麼是String類型

5.學習如何使用數組

"變量"僅僅是數據的存儲位置。你可以把數據存放到其中，或者從中取出來作為C#表達式的一部分。變量中所存放的數據的含義是通過類型來控制的。

C#是個強類型（？？？）的語言。這樣，一切對變量的操作都是針對該變量的類型而進行的。為了保證變量中所存放數據的合法性和一致性，對不同類型的變量進行操作有相應的規則。

C#語言的簡單類型包含布爾類型和三種數值類型：整型，浮點型和小數。

1.清單1-1 顯示布爾值：Boolean.cs

using System;
class Booleans {
public static void Main() {
bool content = true;
bool noContent = false;
Console.WriteLine("It is {0} that C# Station provides C# programming language content.", content);
Console.WriteLine("The statement above is not {0}.", noContent);
}
}

說明

1.在清單1-1中，布爾值作為句子的一部分輸出到控制台中。"bool"類型的取值要麼為真，要麼為假。程序運行結果如下：

>It is True that C# Station provides C# programming language content.
>The statement above is not False.

2.下列表格顯示了各種整數類型，所占字節大小和所能表示的數的范圍。

類型位范圍
sbyte 8 -128 to 127
byte 8 0 to 255
short 16 -32768 to 32767
ushort 16 0 to 65535
int 32 -2147483648 to 2147483647
uint 32 0 to 4294967295
long 64 -9223372036854775808 to 9223372036854775807
ulong 64 0 to 18446744073709551615
char 16 0 to 65535

在對整數進行計算時，除了字符類型之外，上述這些類型都是適合的。字符類型代表一個Unicode字符。正如在上表中可以看到的，你可以從中選擇適合你需要的類型。

3.下列表格顯示了單精度類型，雙精度類型和小數類型的數據，它們所占的字節，精度和所能表示的數的范圍。

類型位精度范圍
float 32 7 digits 1.5 x 10-45 to 3.4 x 1038
double 64 15-16 digits 5.0 x 10-324 to 1.7 x 10308
decimal 128 28-29 decimal places 1.0 x 10-28 to 7.9 x 1028

當你需要進行涉及到分數的操作時，就需要用到實型，然而，對於金融財經方面的數據的計算，小數類型也許是你最好的選擇。

4.表達式計算之後可以得出結果。這些表達式把變量和運算符一同放到語句中。下表列出了C#允許的運算符，優先級和結合性。

分類運算符結合性
初級 (x) x.y f(x) a[x] x++ x-- new typeof sizeof checked unchecked 左
單目 + - ! ~ ++x --x (T)x 左
乘法等 * / % 左
加法等 + - 左
移位 << >> 左
關系 < > <= >= is 左
相等 == != 右
邏輯與 & 左
邏輯異或 ^ 左
邏輯或 | 左
條件與 && 左
條件或 || 左
條件 ?: 右
賦值等 = *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |= 右

左結合意味著運算符是從左到右進行運算的。右結合意味著所有的運算是從右到左進行的，如賦值運算符，要等到其右邊的計算出來之後，才把結果放到左邊的變量中。

2.清單 1-2. 單目運算符： Unary.cs

using System;
class Unary {
public static void Main() {
int unary = 0;
int preIncrement;
int preDecrement;
int postIncrement;
int postDecrement;
int positive;
int negative;
sbyte bitNot;
bool logNot;
preIncrement = ++unary;
Console.WriteLine("Pre-Increment: {0}", preIncrement);
preDecrement = --unary;
Console.WriteLine("Pre-Decrement: {0}", preDecrement);
postDecrement = unary--;
Console.WriteLine("Post-Decrement: {0}", postDecrement);
postIncrement = unary++;
Console.WriteLine("Post-Increment: {0}", postIncrement);
Console.WriteLine("Final Value of Unary: {0}", unary);
positive = -postIncrement;
Console.WriteLine("Positive: {0}", positive);
negative = +postIncrement;
Console.WriteLine("Negative: {0}", negative);
bitNot = 0;
bitNot = (sbyte)(~bitNot);
Console.WriteLine("Bitwise Not: {0}", bitNot);
logNot = false;
logNot = !logNot;
Console.WriteLine("Logical Not: {0}", logNot);
}
}

說明

1.當計算表達式的時候，在後置增一和後置減一運算符進行運算時，先返回其值，再進行增一或者減一運算。當使用前置加號和減號運算符進行運算時，是先進行增一或者減一的運算，然後再返回其結果值。

2.在清單1-2中, 變量unary初始化為0，進行++x 運算時，"unary"的值加1，再把其值1賦給"preIncrement"變量。在進行--x運算時，先把"unary"的值減到0，再把值0賦給"preDecrement"變量。

3.進行x-運算時，先把"unary"的值0賦給"postDecrement" 變量，之後再把"unary"減到-1。進行x++運算時，先把"unary"的值-1賦給"postIncrement"變量，之後再對"unary"加1，使得"unary"變量現在的值為0。

4.變量"bitNot"初始值為0，進行按位取反運算，本例中，數0表示為二進制"00000000"，按位取反之後變為-1，其二進制表示為"11111111"。

5.了解一下表達式"(sbyte)(~bitNot)"，任何對類型sbyte, byte, short 或者 ushort 類型數據的運算，返回結果都是整數。要把值賦給bitNot變量，我們必須使用cast （類型）運算符（強制類型轉換），其中Type表示你希望轉換成的類型（本例中為sbyte）。 Cast運算符把大范圍類型的數據轉換為小范圍類型的數據時，須特別謹慎，因為此時有丟失數據的危險。一般來說，把小類型的數據賦給大類型變量，並沒有問題，因為大范圍數據類型的變量具有足夠的空間存放小類型數據。注意在signed 和unsigned類型之間進行Cast運算時，也存在此類危險。許多初級程序設計教程對變量的位表示作出了很好的講解，同時也介紹了直接進行Cast運算的危險。

邏輯非(!)運算符可以處理布爾變量值。本例中，"logNot"變量從false 變為true。

上述程序的輸出結果如下：

>Pre-Increment: 1
>Pre-Decrement 0
>Post-Decrement: 0
>Post-Increment -1
>Final Value of Unary: 0
>Positive: 1
>Netative: -1
>Bitwise Not: -1
>Logical Not: True

3.清單 1-3. 二元運算符 Binary.cs

using System;
class Binary {
public static void Main() {
int x, y, result;
float floatResult;
x = 7;
y = 5;
result = x+y;
Console.WriteLine("x+y: {0}", result);
result = x-y;
Console.WriteLine("x-y: {0}", result);
result = x*y;
Console.WriteLine("x*y: {0}", result);
result = x/y;
Console.WriteLine("x/y: {0}", result);
floatResult = (float)x/(float)y;
Console.WriteLine("x/y: {0}", floatResult);
result = x%y;
Console.WriteLine("x%y: {0}", result);
result += x;
Console.WriteLine("result+=x: {0}", result);
}
}

說明

清單1-3 演示了二元操作符的幾個例子。加法（+），減法（-），乘法（*）和除法（/）的運算結果，就是我們通常進行的的四則運算的結果。

因為"floatResult"變量是浮點運算類型，所以整型變量"x"和"y" 被強制轉換成浮點類型來計算FloatResult。

這裡有個求余數的運算符，兩個操作數相除，返回余數。

最後一條語句給出了另外一種賦值形式，這裡用了（+=）運算符.無論什麼時候你使用（+=）運算符，那麼這個二進制運算符就應該在運算符左右兩邊都進行運算，然後把值賦給左邊的參數。本語句相當於"result = result + x"，並返回同樣的值。

前面的課程中，你看到的使用次數較多的一種類型是"string" （字符串）類型。"string"類型是由包含在引號內的Unicode編碼的字符構成。例如"This is a string."

另外一種數據類型是數組。數組可以看成是同種類型的元素構成的集合。當聲明數組時，你要指定類型名，數組名，維數和數組大小。

4.清單 1-4. Array Operations: Array.cs

using System;
class Array {
public static void Main() {
int[] myInts = { 5, 10, 15 };
bool[][] myBools = new bool[2][];
myBools[0] = new bool[2];
myBools[1] = new bool[1];
double[,] myDoubles = new double[2, 2];
string[] myStrings = new string[3];
Console.WriteLine("myInts[0]: {0}, myInts[1]: {1}, myInts[2]: {2}", myInts[0], myInts[1], myInts[2]);
myBools[0][0] = true;
myBools[0][1] = false;
myBools[1][0] = true;

Console.WriteLine("myBools[0][0]: {0}, myBools[1][0]: {1}", myBools[0][0], myBools[1][0]);
myDoubles[0, 0] = 3.147;
myDoubles[0, 1] = 7.157;
myDoubles[1, 1] = 2.117;
myDoubles[1, 0] = 56.00138917;
Console.WriteLine("myDoubles[0, 0]: {0}, myDoubles[1, 0]: {1}", myDoubles[0, 0], myDoubles[1, 0]);
myStrings[0] = "Joe";
myStrings[1] = "Matt";
myStrings[2] = "Robert";
Console.WriteLine("myStrings[0]: {0}, myStrings[1]: {1}, myStrings[2]: {2}", myStrings[0], myStrings[1], myStrings[2]);
}
}

說明

清單 1-4 演示了數組的各種不同實現方法。第一個例子是"myInts"數組，它在聲明的同時進行了初始化。

接著是個二維數組，可以把它理解為數組的數組。我們需要使用"new"運算符來實例化初始數組的大小，之後，再對每個子數組使用new運算符。

第三個例子是個二維數組。數組可以是多維的，每一維可以通過逗號隔開，也必須用"new"運算符進行實例化。

最後定義了一個一維的字符串數組。

每種情況下，對於數據元素的訪問可以通過引用元素的位置（下標）來進行。數組的大小可以是任何整型值。其下標從0開始。

小結
到現在為止，你已經了解了C# 的變量，簡單數據類型，數組和字符串。我們還學習了如何用C#的運算符構成表達式。