三、类型和类型变量

　C#中有两种类型：值类型（value type）和引用类型（reference type）。值类型变量直接包括它们的数据，而引用类型变量存储的是它们的数据引用，后者被认为是对象。对于引用类型，有可能两个变量引用相同的对象，因此对其中一个变量的操作可能影响另一个对象引用的对象。对于值类型，每个变量都有自己的数据拷贝，因此对一个变量的操作不可能影响其他变量（ref和out参数变量例外）。

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　　C#的值类型进一步划分为简单类型（simple type）、枚举类型（enum type）和结构类型（struct type）；C#的引用类型进一步划分为类类型（class type）、接口类型（interface type）、数组类型（array type）和委托类型（delegate type）。

　　表1.1为整个C#类型系统的概述。

　　表1.1  C#类型系统的概述

类    别			描    述
值类型	简单类型		有符号整型：sbyte,short,int,long
			无符号整型：byte,ushort,uint,ulong
			Unicode字符：char
			IEEE浮点型：float,double
			高精度小数：decimal
			布尔型：bool
	枚举类型		用户自定义类型enum E{…}
	结构类型		用户自定义类型struct S{…}
引用类型		类类型	所有其他类型的最终基类：object
			Unicode字符串：string
			用户自定义类型class C{…}
		接口类型	用户自定义类型interface I{…}
		数组类型	单维与多维数组，例如，int[]与int[,]
		委托类型	用户自定义类型delegate T D(…)

　　8个整型类型分别支持8位、16位、32位和64位整数的有符号或者无符号格式。

　　两个浮点类型，float和double，分别用32位单精度和64位双精度的IEEE754格式表示。

　　decimal是128位的数据类型，适合财金和货币方面的计算。

　　C#的bool类型用于表示布尔值——true或者false。

　　在C#中，字符和字符串的处理使用Unicode编码。char类型表示16位的Unicode编码单元，string类型表示16位的Unicode编码单元的序列。

　　表1.2总结了C#的数值类型。

表1.2  C#的数值类型

类    别	位    数	类    型	范围／精度
有符号整型	8	sbyte	-128～127
	16	short	-32 768～32 767
	32	int	-2 147 483 648～2 147 483 647
	64	long	-9 223 372 036 854 775 808～9 223 372 036 854 775 807
无符号整型	8	byte	0～255
	16	ushort	0～65535
	32	uint	0～4 294 967 295
	64	ulong	0～18 446 744 073 709 551 615
浮点型	32	float	1.5×10-45～3.4×1038，7位精度
	64	double	5.0×10-324～1.7×10308，15位精度
Decimal	128	decimal	1.0×10-28～7.9×1028，28位精度

 　　C#程序使用类型声明创建新类型。类型声明指定新类型的名字和成员。有5种C#类型可由用户自定义：类类型、结构类型、接口类型、枚举类型和委托类型。

　　l         类类型定义了一个数据结构，它包括数据成员（字段）和函数成员（方法、属性及其他）。类类型支持继承和多态，即派生类能够扩展和特殊化基类的机制。

　　l         结构类型与类类型相似，表示带有数据成员和函数成员的结构。然而，与类类型不同的是，结构是值类型，不需要堆分配。结构不支持用户指定的继承，所有的结构类型隐式地继承类型object。

　　l         接口类型定义了一个约定，作为一组函数成员命名的集合。实现接口的类或结构必须提供接口函数成员的实现。接口可能从多个基接口继承而来，类或结构也可能实现多个接口。

　　l         枚举类型是带有命名常量的独特类型。每个枚举类型有一个底层的类型，它必须是8个整型类型之一。枚举类型的值集与底层类型的值集相同。

　　l         委托类型通过特定的参数列表和返回类型表示对方法的引用。委托将方法处理为实体，实体能够赋值给变量，并且当做参数传递。委托类似于某些程序语言中的方法指针，不同之处在于，委托是面向对象的，并且是类型安全的。

　　C#支持任何类型的一维和多维数组。不同于其他类型，数组类型在它们被使用前不必声明。事实上，数组类型的构造是由某个类型名加上方括号。例如，int[]是int的一维数组，int[,]是int的二维数组，而int[][]是int的一维数组的一维数组。

　　 C#的类型系统是统一的，这样任何类型的值都能够被处理成对象。C#中每一个类型直接或者间接从object类继承而来，并且object是所有类型最终的基类。值类型的值可以通过执行装箱（boxing）和取消装箱（unboxing）的操作处理为对象。在下面的示例中，int被转换为object，然后又转回到int。

using System; class Test { 　   static void Main(){ 　　     int i=123; 　　     object o=i;     //装箱 　　     int j=(int)o; 　  //取消装箱 　   } }

　　当值类型的值被强制类型转换为object时，就会分配持有该值的对象实例（也称为“箱子”），并且值也被拷贝到那个箱子里。相反地，当object引用被强制类型转换为值类型时，要检查这个引用类型是否是当前值类型的箱子，如果是的话，箱子中的值就会被拷贝出来。

　　C#统一的类型系统意味着值类型能够“按需”转换为对象。由于这种统一性，使用object类型的通用类库，例如.NET框架中的集合类，能够通过引用类型和值类型使用。

　　C#中存在几种变量，包括字段、数组元素、局部变量和参数。变量表示了存储的位置，并且每一个变量都有一个类型，以决定什么样的值能够存入变量中，如表1.3所示。

表1.3  C#的变量

变量类型	可能的内容
值类型	值类型的值
object	null引用、任何引用类型的对象引用或任何值类型装箱值的引用
类类型	null引用、该类类型实例的引用或由该类类型派生类的实例的引用
接口类型	null引用、实现该接口的类类型实例的引用或实现该接口的值类型装箱值的引用
数组类型	null引用、该数组类型实例的引用或兼容数组类型实例的引用
委托类型	null引用或该委托类型实例的引用