第三章 C#程序设计基础

第三章 C#程序设计基础在深入讨论C#面向对象程序设计之前，首先需要掌握C#语言的基本语法结构。

本章将介绍C#的数据类型、运算符和表达式，以及流程控制语句。

3.1 数据类型数据类型是对客观数据对象的抽象，它将数据和对数据的操作封装为一个整体。

C#语言中的数据类型分为值类型和引用类型两大类。

值类型包括整数、字符、实数、布尔数据等简单值类型，以及结构和枚举两种复合值类型；引用类型包括类、接口、委托和数组。

这些类型在本质上都是面向对象的。

3.1.1 C#数据类型C#语言包含13种数值类型，如表3-1所示。

这些内部类型由C#中的关键字定义，它们可以被任何C#程序使用。

数值类型一词表明这些类型的变量有它们对应的数值。

这不同于引用类型，引用类型变量包含对实际值的引用。

因此，值类型更类似其他一些程序设计语言（如C++）中的数据类型。

表3-1 C#的数值类型类型含义bool 布尔逻辑值（true和false）byte 8位无符号整数char 字符数据类型decimal 十进制数值类型double 双精度浮点类型float 单精度浮点类型int 整型long 长整型sbyte 8位有符号整数short 短整型uint 无符号整型ulong 无符号长整型ushort 无符号短整型C#语言中严格限定了每一种数值类型的取值范围，由于可移植性的需要，C#在这一点上是强制的。

例如：int类型在所有执行环境中都是相同的，不需要而外编写代码来适应特定的平台。

尽管在某些特定环境中，严格指定数值类型的大小可能导致一些性能的损失，但为使程序具备可移植性，这是非常必要的。

3.1.2 整型C#定义了8中整数类型：byte、sbyte、short、ushort、int、uint、long、ulong。

它们的位宽度和取值范围如表3-2所示。

表3-2 整数类型的位宽度和取值范围类型位宽度取值范围byte 8 0~255sbyte 8 -128~127short 16 -32768~32767ushort 16 0~65535int 32 -2147483648~2147483647uint 32 0~4294967295long 64 -9223372036854775808~9223372036854775807 ulong 64 0~18446744073709551615 如上表所示，C#定义了各种整数类型的有符号形式和无符号形式。

有符号整数和无符号整数的不同在于对整数高阶位的处理方式。

对于有符号整数，C#编译器将产生代码，把整数的高阶位作为符号位。

如果符号位为0，那么此数为正数；如果符号位为1，那么此数为负数。

最常用的整数类型是int类型。

int类型的变量通常在控制循环、索引数组和常见的整数运算中。

但当整数的取值范围超出int类型的取值范围时，可以有多种选择。

如果要存储的是无符号数，可以是uint类型；对于数值较大的有符号数可以使用long类型；对于取值更大的无符号数可以使用ulong类型。

3.1.3 浮点类型浮点类型可以表示带有小数部分的数据。

浮点类型有两种：float和double，分别表示单精度数和双精度数。

float类型的宽度为32位，其取值范围大约是1.5E-324～1.7E+308，而double类型的宽度为64位，取值范围大约为5E-324～1.7E+308。

例如：编写程序计算圆的面积。

//P3-1using System;namespace P3_1{class GetArea{public static void Main(){double r;double area;r=5.0;area=3.1415926*r*r;Console.WriteLine(“area of circle is :”+area);}}}说明：程序中GetArea、r、area都是标识符。

标识符是为类、对象、变量和方法等指定的名称。

C#中标识符通常是由字母、或者下划线开头，后跟字母、数字或者下划线组成的字符序列。

另外，C#语言是大小写敏感的，例如myvar和Myvar是两个不同的标识符。

关键字不能作为标识符使用，但是在关键字的前面加上@之后就可以作为标识符使用，但是这样做不是一种好的习惯。

C#语言的关键字请参考附录。

3.1.4 decimal类型decimal类型通常用于货币计算，它使用128位来表示1E-28～7.9E+28之间的数值。

众所周知，正常的浮点运算涉及到小数时常引发各种舍入误差。

decimal类型消除了这种误差，并且能够精确地表示28位有效数字。

这种在表示小数时不出现舍入误差的能力，使得它在被用于财务计算时非常有效。

例如，下面的程序是根据购买商品的数量，计算打折后应支付的费用。

using System;namespace P3_2{class usedecimal{public static void Main(){decimal price,discount,paymoney;int num;price=19.95m;discount=0.15M;num=15;paymoney=price*num*(1-discount);Console.WriteLine(“the money should pay is :￥”+paymoney);}}}注意，上例中的小数常量后面有一个m或M，这是必要的，否则这些数将被认为是标准的浮点常量。

3.1.5 字符类型不同于多数其他计算机语言（如C++），C#语言的字符不是8位，而是采用Unicode编码的16位字符类型。

Unicode定义的字符集大到足以表示所有人类语言中出现的字符。

C#中的char类型是无符号的16位类型，其取值范围是0～65535。

可以给字符类型的变量赋值，此时字符值需要用单引号括起来。

例如：char ch;ch=’A’;虽然C#的char类型定义为整数类型，但是它不能任意和整数混合使用。

这是因为没有从整数类型到char类型的自动类型转换。

例如，下面的代码是非法的。

char ch;ch=10;//错误3.1.6 布尔类型布尔类型（bool）表示逻辑值真或假。

C#语言采用保留字true和false来表示真和假。

因此，布尔类型的变量或表达式将只能取这两个值中的一个。

不同于其他计算机语言，C#没有定义布尔类型和整型之间的转换。

例如，1不能转换为true，0不能转换为false。

例如，下面的程序演示了布尔数据的使用。

using System;namespace P3_3{class usebool{public static void Main(){bool b=false;Console.WriteLine(b);b=true;Console.WriteLine(b);Console.WriteLine(10>15);}}}3.1.7 输出格式控制到目前为止，当使用WriteLine输出数据时，数据总是以默认的格式显示输出。

但是，C#语言提供了一种复杂的格式控制机制，允许用户自定义数据的显示方式。

本书后面将会讨论格式化的I/O，这里先简单介绍一些格式化的常用选项。

使用这些选项，将能够指定WriteLine的输出格式，从而产生更令人满意的结果。

当一个WriteLine语句要输出多个数据项时，用“+”将各个数据项连接起来，如下所示。

Console.WriteLine(“you ordered”+2+“ items at $”+3+“ each”);Console.WriteLine(“Here is 10/3”+10.0/3.0);虽然，上面的方式使用很方便，但是不能控制数值的输出精度和小数位数。

要控制数字数据的格式，需要使用WriteLine语句的第二种形式，它允许嵌入格式化信息，如下所示：WriteLine(“format string”,arg0,arg1,arg2,…,argn);这种形式中，WriteLine的参数由逗号隔开，而不是“+”。

格式化字符串（format string）包含两项内容：规则和格式说明符。

格式说明符采用如下的基本形式：｛argnum,width:fmt｝其中，argnum中指定要显示的参数个数（从0开始）。

width中指定字段的最小宽度，fmt中指定格式。

执行过程中，当在格式字符串中出现格式说明符时，argnum中的数字指定了相应的参数argnum所在位置由所对应的参数取代，即格式说明符定义了参数显示位置。

width和fmt 都是可选项。

因此，在其最简形式中，格式说明符只简单地表明显示哪个参数。

例如｛0｝表示arg0，｛1｝表示arg1。

例如：Console.WriteLine(“February has {0} or {1} days.”,28,29);输出结果是：February has 28 or 29 days.下面给出指定了最小字段宽度的示例：Console.WriteLine(“February has {0，5} or {1，10} days.”,28,29);输出结果是：February has 28 or 29 days.从上面的输出可以看到，这里使用空格来确保输出达到最小字段的宽度。

如果实际输出的数值大于指定的最小宽度，则按实际的宽度输出。

下面给出使用格式说明符fmt的例子：Console.WriteLine(“Here is 10/3:{0:#.##}”,10.0/3.0);输出如下：Here is 10/3:3.33本例中的#.##，是控制输出小数时只输出两位小数。

又如：Console.WriteLine(“｛0:###,###.##｝”,123456.567);输出如下：123,456.57如果要用美元和美分的格式显示数值，则可以使用C格式说明符，例如：decimal balance；balance=12323.09m;Console.WriteLine(“Currence balance is {0:C}”,balance);输出结果是：Currence balance is $12，323.093.1.8 直接量C#中，直接量是指以固定格式表示的固定数值。

例如，常数100是一个直接量。

直接量通常也称为常量。

C#中的常量可以是任意数值类型的，每种不同类型的常量有不同的表示方式。

下面进行说明。

字符常量是用单引号括起来的单个字符。

例如，’A’,’%’,’a’。

整数常量是不包含小数部分的数。

例如，10，0，-100等。

浮点常量是带小数点的数。

例如，11.23，-96.3，0.0等。

由于C#是一种强类型语言，所以直接量也有类型。

自然地，这也会引入如下问题：数字直接量的类型是什么？例如，1212311或者0.23的类型是什么？幸运的是，C#给出了一些易于理解的规则来解决这些问题。