C#阶段性复习--第二章

2.1 数据类型

C#的数据类型主要分为两种 值类型和引用类型

值类型变量 本身包含其数据 ，而引用类型变量包含的是 指向包含数据的内存块的引用或称为句柄

其本质区别是：值类型直接存储其值，而引用类型存储对值得引用

值类型数据存储在栈中，而引用类型存储在堆中

堆和栈得主要区别是：

栈在编译时就分配好空间，在代码中有栈的明确定义

堆是在程序运行中动态分配的内存空间，可以根据程序的运行情况，动态分配内存大小，这个内存空间包含的是对另一个内存位置（地址）的引用，即存放实际引用对象值得地方。

下面对不同数据类型的特性进行一个简单的整理：

一、值类型

1. 整数类型

可以存储整数值，分为有符号 (singal) ，无符号 (unsingal) 类型，没啥特殊性质。

2.实数类型

根据实数的精度、范围等要求，C#为实数定义了浮点类型 (float、double) 和 decimal 类型。

若无精度要求，尝试用 float 来声明实数类型变量。

Decimal 类型是一种专门用于财务计算的类型。如果要将数值以 decimal 类型来处理，就应该用 M（或 m ）将其强制指定为 decimal 类型。例如：decimal num = 123.567M；

3.布尔类型

布尔类型数据用于逻辑运算，表示真或假的逻辑结果，占一个字节。C# 语言预定了两个常量标识符 true 和 false ,分别表示真和假。

**注意！**在 C# 中，布尔值与整数类型截然不同，布尔型不能与整数类型相互转换，因此，布尔型变量不能用整数来赋值。

4.字符类型

有一类特殊字符，用反斜杠 \ 引导，称为转义字符，用于表示一些无法直接表示的字符。除此之外，Unicode转义序列可用 \u 后跟四位十六进制字符（必须指定全部四位十六进制值）表示，或 \x 后跟差不多四位十六进制字符表示（可以省略前导零）。

例如： \006A 是一个有效的转义序列，而 \u06A 和 \u6A 是无效的。而 \x006A、\x06A 和 \x6A 是有效的，并且对应于同一个字符。

5.枚举类型

枚举元素的默认基础类型为 int 枚举类型是一种独特的值类型。它用于声明一组命名的符号常量。

举个例子。

enum orientation: byte
{
	north,
	south,
	east,
	west
}

/* 在定义之后，需要声明这个新类型的变量 */

orientation myOri = orientation.north;

从枚举类型到整型的转换需要 显式转换 来完成。

例如 int x = (int) orientation.north;

在有限组数的描述中，使用枚举类型比使用无符号的整数类型更加直观、易读。

6. 结构体类型

在 C# 中，结构体是一种 用户自定义的值类型数据结构 。结构体可以用于存储一组相关的数据，这些数据可能具有不同的类型，类似于类。但与类不同的是，结构体是值类型而类是引用类型。这意味着结构体的实例在栈上分配内存，而类的实例则在堆上分配内存。

结构体通常用于**存储轻量级的数据，且不能继承特性。**由于结构体是值类型，对结构体变量的赋值和传递会进行值复制，这可以避免意外的副作用。

二、引用类型

引用类型是 C# 应用程序中的主要对象数据类型。而在应用程序执行的过程中，预定义的对象类型以 new 创建对象实例，并且存储在堆中，而引用该实例的变量存储在栈中。

引用类型具有如下特征：
①引用类型的引用变量存储在栈中，被赋值前的值是 null 。实例必须 在托管堆中为引用类型实例分配内存 ；

②使用 new关键字 创建引用类型变量的引用实例（ 在托管堆中为引用类型实例分配内存、实例成员初始化等 ）；

③引用类型与值类型的存储方式

引用类型：引用类型存储在堆中。类型实例化的时候，会在堆中开辟一部分空间存储类的实例。类对象的引用还是存储在栈中。

值类型：值类型总是分配在它声明的地方，作为局部变量时，存储在栈上。

class Product {
    public string Name;
    public int Price;
}

void Example() {
    // 1. 创建引用变量（此时未关联任何对象）
    Product phone;  // phone = null

    // 2. 创建对象并让引用变量指向它
    phone = new Product(); 
    phone.Name = "iPhone";
    phone.Price = 9999;

    // 3. 复制引用变量（指向同一个对象）
    Product anotherPhone = phone;
    anotherPhone.Price = 8999;  // 修改的是同一个对象！

    // 4. 断开引用
    phone = null;  // 对象仍在堆中，直到 GC 回收
}

对象（Object）
- 是 实际的数据实体，存储在堆内存中
- 包含具体的成员数据（字段、属性等）
- 比如：new Product() 会在堆中创建一个 Product 对象
引用变量（Reference Variable）
- 是 指向对象的“遥控器”，存储在栈内存中
- 只保存对象在堆中的内存地址（类似门牌号）
- 比如：Product phone; 中的 phone 变量

关系示意图

复制

┌─────────────┐        ┌───────────────┐
│   栈 Stack   │        │    堆 Heap     │
├─────────────┤        ├───────────────┤
│ phone ▢─────┼───────▶│ Product对象    │
│             │        │ - Name = "iPhone" 
└─────────────┘        │ - Price = 9999  
                       └───────────────┘

在 C# 里面其实叫托管堆，托管堆不同于堆，它是由 ***CLR（公共语言运行库）***管理，当堆中满了之后，会自动清理堆中的垃圾。所以，作为 .net 开发，我们不需要关心内存释放的问题。

2.1 字符串类型

字符串类型是引用类型，不过是特殊的引用类型。当把一个字符串变量赋给另一个字符串变量时，会发生对内存中同一个字符串的两个引用。

string str1 = "Big Head Fish";
string str2 = str1;
str2 = "Small Head Fish";

Console.WriteLine(str1);

// 输出的仍然是“中南大学”

常量字符串的值用一对双撇号表示，字符串中也可以包含转义符，由于转义符用 \ 开头，因此表示文件路径是，要采用来纳许两个斜杠。例如：

1	`string FileName = "C:\\Big\\Head\\Fish.exe"`

C# 语言还提供了另外一种替代方式，就是在字符串常量的前面加上 @，在这个字符后的所有字符都会保持原来的含义，而不会解释为转义符。例如：

1	`string FileName = @"C:\Big\Head\Fish.exe"`

2.2 数组类型

数组就是有序的、同一类型数据的集合。数组实质上是包含多个变量的数据结构，其中每一个变量叫做数组的元素，全部元素的数据类型相同。

说明：

① 数据类型可以是 C# 中任意的数据类型，数组名为一个合法的标识符；[]指名该标识符是一个数组类型变量。

② C# 语言中，数组的声明并不为数组元素分配内存，因此，[] 中不能给定数组中元素的个数。

③ 数组必须在访问前进行初始化。在定义完数组后，必须通过运算符 new 为它分配内存，才能对数组元素进行访问。

2.3 通用类型 object

**在 C# 中，object 是所有数据类型的基类型。它是一种通用类型，可以用来表示任何其他类型的值。**在 C# 中，所有的数据类型都直接或间接地继承自 object 类。因此， obeject 是 .NET 框架中的基本类型。

由于所有数据类型都可以隐式的转换为 object 类型，因此可以使用 object 类型来存储各种类型的数据。

在使用 object 类型时，常见的操作是将特定类型的数据装箱到 object 类型中，以及从 object 类型中拆箱为特定类型。装箱是将装箱是将值类型（如 int、float、struct等）转换为通用类型（object），而拆箱是将之前装箱的对象转换回原始的值类型。

/*
	基本值类型的装箱与拆箱
*/
using System;

namespace ConsoleApplication2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int num = 42;
            object boxedNum = num; // 装箱操作：将值类型int转换为object类型
            Console.WriteLine("boxedNum: {0}", boxedNum);

            int unboxedNum = (int)boxedNum; // 拆箱操作
            Console.WriteLine("unboxedNum: {0}", unboxedNum);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

/*
	结构体的装箱与拆箱
*/
using System;

namespace ConsoleApplication2
{
    // 定义一个结构体Point
    struct Point
    {
        public int X;
        public int Y;
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Point p = new Point(); 
            p.X = 10;
            p.Y = 20;

            object boxedPoint = p; // 装箱操作：值类型→引用类型
            Point unboxedPoint = (Point)boxedPoint; // 拆箱操作：必须精确匹配类型

            Console.WriteLine("X: {0}, Y: {1}", unboxedPoint.X, unboxedPoint.Y); // 输出: X:10, Y:20
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

注意：

类型必须严格匹配

装箱会创建值得副本，修改原始值类型不会影响装箱后的对象

int a = 5;
object boxedA= a;
a=10;
Console.WriteLine(int)boxedA);//输出:5（未被修改)

由于 装箱和拆箱操作的性能开销比较大，可能会导致性能问题。

3.var类型

在 C# 中，var 关键字用于声明隐式类型的局部变量。它允许你在不显式指定数据类型的情况下声明变量。相反，数据类型是由编译器根据变量在初始化时赋的值来确定的。

三、常量与变量

1. 常量

（1）整型常量

具体如下

		1. 二进制：由数字 0 和 1 组成的数字序列。
		2. 八进制： 以数字 0 开头，且其后是由数字 0~7 整数组成的数字序列。
		3. 十进制
		4. 十六进制：以 0x 或者 0x 开头并且后跟 0~9， A~F 组成的数字序列。

（2）浮点数常量

单精度：通常用 F 或 f 结尾。
双精度：通常用 D 或 d 结尾。

（3）字符常量用单引号引起来。

（4）字符串常量

（5）布尔常量

（6）null常量

（7）符号常量

2. 变量

变量具有四个属性：名字、类型、变量值和占用的内存地址。

#课内复习

C#阶段性复习--第二章

https://leoeightxuan.github.io/2025/03/26/C-阶段性复习-第二章/

作者

Leoeight

发布于

2025年3月26日

许可协议

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