C# 基礎知識系列- 1 數據類型

行者花雕 2021-04-10

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常見數據類型

C#的類型一般分為值類型、引用類型兩大類型。
值類型的實例存放在棧中，引用類型會在棧中放置一個指針指向堆中的某一塊內容。
C#為我們內置了幾個數據類型供我們使用：

關鍵詞簡寫	對應的類全稱(點擊可以查看對應的API)	值范圍	說明
bool	`System.Boolean`	true、false	`該類型只有兩個值，用作判斷，表示“是”、“否”`
sbyte	`System.SByte`	-128 ~ 127 (-2⁷~2⁷-1)	`該類型在內存中使用8個bit進行存儲，而且?guī)в蟹枴?/code> 根據最高位作符號位，所以sbyte實際表示范圍為 -128~127`
byte	`System.Byte`	0~2⁸-1	`8位的無符號bit`
short	`System.Int16`	-2¹⁵~2¹⁵-1	`short表示一個16位的短整形，其具體的值為-32768～32767`
ushort	`System.UInt16`	0～2¹⁶-1	`ushort表示無符號16位的短整型，具體的范圍為0～65535`
int	`System.Int32`	-2¹⁵~2¹⁵-1	`int是我們常用的一個數據類型，它的數據范圍為： -2,147,483,648～ 2,147,483,647 。` `可以看到，是-2億到2億，基本滿足了數據需要。`
uint	`System.UInt32`	0~2³²-1	`uint 無符號整形，最大值比 int大一倍左右，但是沒有負數。` `如果在計算中能保證沒有負值，可以使用。` `并不推薦，因為在做減法的時候，更、容易溢出`
long	`System.Int64`	-2¹⁶~2¹⁶-1	`實際取值為-9,223,372,036,854,775,808~ 9,223,372,036,854,775,807 。` `long在內存中比int占用更多字節(jié)，長度為int的兩倍。` `所以能表達更多的數劇。在數據庫中，經常被用來做大數據表的主鍵。`
ulong	`System.UInt64`	0~2⁶⁴-1	`64位無符號長整形，理同其他的無符號整形，在正整數中比long表達更多的數據。`
char	`System.Char`	utf-16	`在.net 中char 表示 utf-16的編碼單位，所以絕大多數的字符都可以用char表示，包括中文漢字。`
float	`System.Single`	-3.402823e38～3.402823e38	`32位的單精度浮點型，也就是通常說的帶小數點的數`
double	`System.Double`		`64位雙精度浮點型，比float能表示更多的小數位。` `實際取值-1.79769313486232e308～1.79769313486232e308`
decimal	`System.Decimal`		`128位高精度浮點值。` `常用于不能四舍五入，或者對小數點后數字要求很敏感的地方。` `在128位中，一位是符號位（表示正負），96位是值本身（N）,8位是比例因子（k)。` `所以decimal實際值應該是` ±Nx10^k`,其中-28≤k≤0.其余位暫時沒有使用`
string	`System.String`	--	`字符串變量，表示一組字符數組。字符串是不可變量。即字符串不能修改，任何針對字符串的修改都會生成一個新的字符串。`

另外的兩個特殊類型：dynamic object。
其中 dynamic 表示動態(tài)類型，這是C#在4.0開始支持的，dynamic關鍵字聲明該變量名是個動態(tài)變量。具體使用參照 Python,Js 之類的動態(tài)語言。但是dynamic聲明的變量不支持添加屬性，但這并不完全絕對，可以參照后續(xù)的動態(tài)篇會對這部分內容進行介紹。

object 所有類型的父類，C#所有類都是 object的子類。不過上表中介紹的直接父類是 ValueType（表示值類型），但是ValueType的父類仍然是object。

說明：
對于 double 和 float 因為存儲數據方式的問題，都存在一個問題：對于 0 或者近0的值不能很好的表達。因為浮點型變量在內存中表示為 1/2ⁿ，所以都會存在一個+0和-0兩個值。當一個浮點型判斷是不是等于0時，可以正常判斷。但是一旦涉及到數學運算的結果與0進行比較的話就會出現(xiàn)問題，比如說 0.1+0.2 != 0.3 這個判斷式是 true。所以標準的判斷方式應該是 Math.Abs(0.1+0.2 - 0.3)< ? 這種方式，其中?表示系統(tǒng)接受的誤差范圍。
而decimal在這方面的準確度就比 double和float高很多。至少不會出現(xiàn) 0.1 + 0.2 != 0.3 這種問題。所以decimal一般用在金額計算這些地方。

類型轉換

類型轉換是指一個類型的數值通過某種手段轉換成另一種類型。
類型轉換分為兩種方式：默認類型轉換、強制類型轉換。

默認類型轉換

在以下幾種情況會觸發(fā)默認類型轉換：

當一個子類想轉換成它的父類時，
當短精度向高精度轉換時。
如： byte -> int -> long -> float -> double
參照：

int i = 1;
double d = i;
float f = i;
d = f;
uint ui = 1;
long l = ui;
d = l;
f = l;

這里有幾個需要特別注意的地方：

無符號和有符號之間的轉換，如果無符號的位數與有符號之間的位數一致的話不能默認轉換。
decimal 所有的整型均可以默認轉為 decimal，即除 double、float以外所有數字類型的均可以。

強制類型轉換

數據類型判斷 `is` ：

C# 內置了一個關鍵字用來判斷某個變量是否是某個類型

class A
{
}
class B : A
{
}
class C : A
{
}
class Program
{
static void Main()
    {
    B b = new B();
        A a = b;
        // 這時候 a 是一個 假裝自己是A的B的引用
        Console.WriteLine("a is B ? {0}", a is B); // 結果： true
        Console.WriteLine("a is A ? {0}", a is A); // true
        Console.WriteLine("a is C ? {0}", a is C); // false
    }
}

那么is有什么用呢？在強制類型轉換之前檢測一下是否可以轉換為目標類型，如果返回值為 false 依舊要轉換的話，那么就會報錯。

強制類型轉換

強制類型轉換分為兩種：

在變量前加目標類型強制轉換，這個方法與C/C++、Java的方式一致，具體為：
```
C c1 = (C)a;// 代碼接上
```
使用as關鍵字，as 表示將變量 x 當做類型Y
```
C c2 = a as C;// 代碼接上
```

兩種方式的區(qū)別：

當轉型失敗時會拋出錯誤，直接終止代碼
當轉型失敗時將c2置為null。當前步驟不會拋出異常，如果對于空引用沒有進行處理，那么會在后續(xù)中拋出空引用的異常。

值類型的類型轉換

在之前的內容中我們提到了小精度到大精度可以默認轉換。但是我們在平常使用的過程中會遇到各種情況下的轉換，那么這個時候我們就要用到強制轉換了，這個時候精度丟失對于我們來說就是可以接受的。
常見的轉換方式有：

使用類型強制聲明轉換例： long lval = 100; int i = (int)lval;
使用 System.Convert類。使用 Convert.ToXXX()，其中XXX表示轉型目標對象。

//Convert 示例代碼
long lval = 19293;
var i = Convert.ToInt32(lval);
double d = 10.091;
var dc = Convert.ToDecimal(d);
var dt = Convert.ToDateTime("2019-03-30");

值得注意的是：Convert的ToXXX其中XXX使用的是C#類型名稱，而不是關鍵字。Convert是個很有用的類，在我們開發(fā)工作中會大量的使用這個類進行值的類型轉換。
當然后續(xù)我們會對其進行更深入的介紹。