2.1 认识数据类型
C#在对数据进行操作之前，必须指定其属于什么类型。C#基本上完全保留了C++中的所有数据类型。除了指针以外，同时还吸收了Visual Basic和Java中的一些数据类型。关于C#的数据类型关系，如图2.1所示。
图2.1 C#的数据类型
警告：C#同样支持指针类型，但是只能在“不安全代码”中才可以直接使用指针类型，其他地方几乎不能使用。
2.1.1 值类型
所谓值类型，就是一种由类型的实际值表示的数据类型。例如可以把数字“3”看做是整数型，而把3.00看做是小数型一样。在计算机程序里，通常把小数型叫做浮点型，浮点的意思可以理解为小数点的位置不固定。C#的值类型可以分为简单类型、枚举类型和结构类型。下面就结合实例来分别介绍这些值类型。
简单类型包含整数类型、字符类型、实数类型、布尔类型。小数类型包含在了实数类型中，小数点后面必须是十进制的数。顾名思义，整数类型变量的值为整数，数学上的整数可以从负无穷大到正无穷大。但是由于计算机的存储单元是有限的，所以计算机语言提供的整数类型值总是在一定的范围之内，C#中有9种整数类型，即int、uint、long、ulong、char、short、ushort、sbyte、byte，它们占用的空间和取值范围如表2.1所示。
注意：每种值类型都有一个隐式的构造函数，这个构造函数可以理解为值类型本身为自己服务的一种功能，用来初始化类型的默认值。
表2.1 C#值类型数据的占用字节数和范围
【范例2-1】整数类型的定义和运算。本例中定义了两个班级变量，并计算两个班级人数的总和，如示例代码2-1所示。
示例代码2-1
01 using System; //包含基本类和基类
02 …… //还有其他命名空间，也是系统生成的，在此省略
03 namespace Ex_2_1 //程序的命名空间，也是项目名称，如Ex_2_1
04 {
05 class Program
06 {
07 static void Main(string[] args) //主函数，也是入口函数
08 {
09 int a = 50; //定义a班,有50个同学
10 int b = 40; //定义b班,有40个同学
11 Console.WriteLine(a+b); //输出总人数
12 Console.ReadLine(); //加上这行才能看到运行结果，否则一闪而过
13 }
14 }
15 }
【运行结果】选择“调试”|“启动调试”选项运行程序，结果如图2.2所示。
图2.2 整数实例运算结果
【代码解析】在本例中，首先定义了两个int类型的变量a和b。在此处，它们分别代表a班的人数和b班的人数，在实际的开发过程中，也可以表示具有整数类型的量。分别给a、b赋值为50和40，然后在第11行处输出a班和b班人数的总和。
提示：Console.WriteLine与Console.Write都可以输出，两者的区别在于Console.WriteLine输出后换行，而Console.Write只是输出。有的读者可能在编译的时候窗口一闪而过了，无法看到运行结果，在程序的最后加上Console.ReadLine()就能看见运行结果了。
计算机处理的信息除了数字以外，主要就是字符了。字符包括数字字符、英文字母、表达符号等。字符类型在C#中被看做是一种特殊的整数类型，它们都采用Unicode字符编码。在使用字符常量时，必须用单引号引上常量的值。不包含任何字符的字符串，就称为空字符串，例如：
char myname = ’Z’;
除了单个字符外，还有一串字符组成的字符串，在C#语言中，字符串通过关键字string来定义。例如定义一个字符串变量可以这样：
string sName=”I Love C#”;
字符串在计算机里存储，实际上是按单个字符的方式连续组成起来的，其实质就是字符数组。这里可以理解为一连串存储在邻近位置的字符，它的存储方式如图2.3所示。
图2.3 I Love C#字符串的存储形式
警告：其实，计算机在为每个字符串分配空间时，都会在其后加上一个转义字符“\0”，用于表示字符串的结束。这样，人们用肉眼看时，看到的字符串长度比实际上的要小1。
2.1.2 引用类型
引用类型又称为对象。引用类型的变量是不直接存储变量值的，它是指向要存储的值，实际上就是存储数据引用值的地址。class、interface、delegate可以用于声明引用类型。C#的引用类型有4种，即类、代表、数组、接口。
特别要注意区别值类型和引用类型。值类型在内存中存放的是变量的值。而引用类型在内存中存放的是变量所指向的地址。它没有真正存在的值，是引用别的值。这个过程类似于生活中的代理产品一样，代理商就像引用类型，其没有自己的产品，而是代理厂家的产品，使其就像是自己的产品一样。
警告：引用类型存储的实际是引用值的地址，初学者常把它和其他数据类型一同理解。它是没有实际值的。
【范例2-2】下面演示引用类型的使用方法。用一个变量指向一个有实际内容的变量空间，并且输出，如示例代码2-2所示。
示例代码2-2
01 using System; //包含基本类和基类
02 …… //还有其他命名空间，也是系统生成的，在此省略
03 namespace Ex_2_2 //程序的命名空间，也是项目名称，如Ex_2_2
04 {
05 class Program
06 {
07 static void Main(string[] args) //主函数，也是入口函数
08 {
09 demo n1 = new demo(); //将引用类型demo实例化
10 n1.a = 10; //为成员a赋值
11 n1.b = 15;
12 demo n2 = n1; //只是赋值指针,将指针指向n1.a。注意这里是关键
13 Console.WriteLine(n2.a); //输出结果，其值实际上还是ni存储单元中的
14 Console.WriteLine(n2.b); //输出结果，是ni中的成员b的值
15 Console.Read(); //获取输入焦点，为了看运行结果
16 }
17 class demo //引用类型的声明
18 {
19 public int a; //成员变量
20 public int b; //成员变量
21 }
22 }
23 }
【运行结果】选择“调试”|“启动调试”选项运行程序，结果如图2.4所示。
图2.4 引用类型
【代码解析】在本例中演示了引用类型的使用。在第17行代码处用class声明了引用类型，并在第19行和第20行代码处定义了两个成员变量。就相当于给这个引用类型定义了两个性质一样，如定义了人的身高和体重。在第09行处实例化了demo对象，就像从人的概念中实实在在地创造了一个活生生的人。在第10行和第11行中为其成员赋值，类似于给人取了名，或者说这个人有了身高。值得注意的是，在第12行，用n2指向n1的指针，而不是为其赋值，这里是关键。
注意：引用类型只是将指针指向内存中的存储单元。
2.1.3 创建和使用数组
数组是引用类型中的自描述类型，是指由同一种数据类型组成的集合。最常见的数组如矩阵数组，它包含了一维数组和多维数组。数组能够存储多种数据类型，但是在同一个数组中的数据必须都是同一种类型。定义数组时，可以在“[]”中定义元素的个数和数据，如int [] array=new [5]。使用数组的下标来获取数组的元素。下标从0开始，一直到元素和个数减1。例如在上述的数组中，array[0]就是第一个元素。
【范例2-3】下面来演示一维数组的使用方法。本例中用for循环输出5 个数字，这5个数字存在一个有5个元素的一维数组中，如示例代码2-3所示。
示例代码2-3
01 using System; //包含基本类和基类
02 …… //还有其他命名空间，也是系统生成的，在此省略
03 namespace Ex_2_3 //程序的命名空间，也是项目名称，如Ex_2_3
04 {
05 class Program
06 {
07 static void Main(string[] args) //主函数，也是入口函数
08 {
09 int[] array = new int[5]; //定义一个一维数组，它有5个元素
10 for (int i = 0; i < array.Length; i++)
//循环计算i的值，最大长度是数组的长度
//array.Length
11 {
12 array[i] = i + 10; //将i的值加上10再赋给第i个数组元素
13 Console.WriteLine(array[i]);//输出第i个数组元素的值
14 }
15 Console.ReadLine(); //获取输入焦点，为了看运行结果，放在循环
//体之外
16 }
17 }
18 }
【运行结果】选择“调试”|“启动调试”选项运行程序，结果如图2.5所示。
图2.5 数组演示结果
【代码解析】上述代码首先定义了一个长度为5的int类型数组array。接着通过for循环实现将变量i的值循环赋值给数组的每一个元素。值得注意的是array.Length，它表示数组的长度。
注意：数组的下标是从0开始的，而不是从1开始。很多初学者对此很不理解，其实在计算机中，很多计数都是从0开始的，它就像人们生活中，数数是从1开始一样。
值类型和引用类型这两种类型存储在内存的不同地方。值类型存储在堆栈中，而引用类型存储在托管堆上，这种存储位置的不同对数据操作会有不同的影响。关于各个类型是如何相关联的，如图2.6所示。
2.1.4 类型转换
类型转换是相对数据类型而言的，就是不同数据类型之间的转换。C#的数据类型转换分为隐式转换和显式转换。隐式转换就是将低精度数值转换为高精度数值，直接赋值而不用转换。例如int i=100；double d=i；显式转换就是将高精度数值转换为低精度数值，使用显式转换时，必须指明转换目标类型。
C#数值类型包括byte、short、int、long、float、double等。按照这个排列的顺序，各种类型可以依次向后自动进行转换。例如，把一个int型的数据赋值给一个long型的变量，int值会自动转换成long型值，然后再赋给long型变量。
图2.6 各个类型的关联关系
【范例2-4】下面来演示如何进行显式转换，它是从高精度转换成低精度，如示例代码2-4所示。
示例代码2-4
01 using System; //包含基本类和基类
02 …… //还有其他命名空间，也是系统生成，在此省略
03 namespace Ex_2_4 //程序的命名空间，也是项目名称，如Ex_2_4
04 {
05 class Program
06 {
07 static void Main(string[] args) //主函数，也是入口函数
08 {
09 double d = 100.5; //定义并初始化一个双精度型变量d
10 int i; //定义了一个整数型，用于接收转换后的值
11 i = (int)d; //进行显式转换，从double(双精度)到int(低精度)
12 Console.WriteLine(i); //输出结果
13 Console.ReadLine(); //获取输入焦点，为了看运行结果
14 }
15 }
16 }
【运行结果】选择“调试”|“启动调试”选项运行程序，结果如图2.7所示。
图2.7 显式转换运行结果
【代码解析】上述代码首先定义了double类型变量d，并赋值100.5。再定义了一个int型变量i用于接收转换后的数据结果。接着通过（int）把double型转换成int型，是从高精度转向低精度。读者可以从这个实例中体会显式与隐式的区别。