1、第2章：資料型態與變數,基本資料型態,C#語言中的基本資料型態可分為兩種:實際變數型態(Value Types)-直接將資料內容儲存在記憶體中.參考變數型態(Reference Types)-記憶體中儲存其他變數的位址.,在C#中無論是何種型態的資料變數，都是由object這個類別所衍生而出。,實際變數型態(Value types),實際變數型態，其儲存於記憶體中的內容主要是資料實體本身，它可分為兩類，分別是結構型態(Struct)與列舉型態(Enumeration)，這兩種型態底下又分別可表示不同的資料變數，型態的分類從屬關係如下：,簡單型態(C#內定的常用資料型態),數值型態,布林型態,整
2、數型態(Integral Type),浮點數型態(Floating Point Type),小數型態(Decimal Type),整數型態,C#語言提供了九種整數型態，分別為sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long、ulong、char，這些型態都能表示整數資料，其差別在於可表示整數資料的大小以及是否有正負號。,int, uint:在C#中是以32位元(4位元組)來代表一個整數，因此其可表現的數值大小為232 = 4294967296 如果只想表現正整數(uint)，那可儲存的數值範圍為 0 4294967295如果要表現正負兩邊的整數(int)，則其可表現的
3、大小需要減半(正負各半) - 2147483648 +2147483647,整數型態,2. byte, sbyte:這兩種型態也可以表現整數，在C#中是以8位元(1位元組)來表現，因此其可表現的數值大小為28 = 256 如果只想表現正整數(byte)，那可儲存的數值範圍為 0 255如果要表現正負兩邊的整數(sbyte)，則其可表現的大小需要減半(正負各半) -128 +127,3. short, ushort:這兩種型態在C#中是以16位元(2位元組)來儲存，因此其可表現的數值大小為216 = 65536 ushort可表現正整數，其可儲存的數值範圍為 0 65535short可表現正負整
4、數，其可儲存的數值範圍為 -32768 +32767,整數型態,4. long, ulong:這兩種型態是以64位元(8位元組)來表示整數資料，因此其可表現的數值大小為264 = 18446744073709551616 ulong可表現正整數，可儲存的數值範圍為 0 18446744073709551615long可表現正負整數，其範圍為 -9223372036854775808 9223372036854775807,5. char:此型態的基本規格與ushort相同，用16位元(2位元組)來表示正整數資料，但特別的是，char型態可表示的數值範圍065535，每一個數值都相對應到Unic
5、ode字元集裡面的一個字元。,Unicode是一種文字編碼的標準，它將各種不同的文字以唯一的編碼方式來儲存，因此當各種不同的文字同時出現時，就不會發生編碼互相衝突的情況。,浮點數型態,C#語言中有兩種型態可以存放浮點數，也就是數學上的“實數”，分別為單精倍浮點數(float)與雙精倍浮點數(double)，其存放格式是依照IEEE協會所制定的特殊規格來存放。,float:所佔長度為32位元，其可表現的數值範圍約為1.5*10(-45) 3.4*10(38)，可表示的精確位數為7位,2. double:所佔長度為64位元，其可表現的數值範圍約為5.0*10(-324) 1.7*10(308)，可
6、表示的精確位數為1516位,使用浮點數時，有幾點需要特別注意：1.+0.0 與 -0.0：在大部分的運算情況下，+0與-0是視為相同的，但是有些運 算符號可能會將這兩種數值視為相異。2.正無限大與負無限大：要產生無限大的數，最簡單的方式就是將某個數除以0，1.0/0.0可得到正無限大，-1.0/0.0可得到負無限大的數。3.Not-a-Number：不是一個正常的數，簡寫為NaN，會產生這類的數值主要是由於不合理的數值運算所造成，如0/0等等。,小數型態,小數型態(decimal)可儲存更為精確的浮點數，適合使用在財務計算，或是精確的科學計算中，其使用128位元(16位元組)來儲存資料，其資料
7、的表示範圍為： 1.0*10(-28) 7.9*10(28) ，精確位數為2829位。,float,double,decimal都可以用來表示浮點數，但是在程式中，要怎麼表示這些浮點數的差異呢？通常在小數後面加上f即代表此數爲float型態的浮點數，加上d表示double型態的浮點數，加上m表示decimal型態的浮點數。,布林數型態(bool)與空型態(void),布林數型態(bool)可以用來表示數學邏輯中的代表著真(true)，或假(false)，換句話說，布林數只能用來儲存true或false這兩種狀態，這與之前我們所介紹的變數型態，可以用來儲存大量且多變化的型態不相同。,在C/C+語
8、言中，可以將整數1轉換成bool型態的true，整數0可以轉換成bool型態的false，但在C#語言中已經不能直接做轉換，這點請特別注意！,而空型態(void)，顧名思義，表示“空”的資料型態，此型態大多用在函數的回傳型態上，一般的變數並不常使用到這種類型的資料型態。,3-1-2 參考變數型態(Reference types),參考變數型態主要是儲存其他資料的位址，也就是說，它可以指向程式中的另一個資料變數，無論是其他的實體變數，或是其他的參考變數，因此，在程式中，可以允許有多個參考變數同時指向同一個變數，並對此變數作修改。,string 類別型態,string類別也是直接繼承於object
9、類別，可以用來儲存以Unicode字元所組成的字串，string類別本身提供了許許多多的功能，讓程式設計師能方便的對字串做處理，在此將只對string類別做簡要說明，詳細講解請參考第六章：陣列與字串。,範例1：string a = “String1”;string b = “String2”;string c = a;此時，字串c內容等於“String1”b = c;這時候，字串b的內容等於“String1”,範例2：string a = “Hello World ”;string b = “C# programming”;string c = a + b;執行結束後，字串c的內容等於“Hel
10、lo World C# programming”,3-1-3 各資料型態規格整理,變數與常數,變數與常數是儲存資料的基本單位，也是資料處理的基本單位，上節所介紹的資料型態，都需要經過實體化，成為變數，程式才能作處理，本節將對變數與常數的觀念做詳細解說。,3-2-1 變數的意義變數，顧名思義，就是其所儲存的資料，在程式的執行過程中有可能會被改變，舉例來說，每天天氣的平均溫度、每天股市的漲跌點數、全球的人口總數等等，由於會受到許多因素的影響，因此每天都會有巨量或微量的變動，因此，上面所提到的幾個數值都可視爲“變數”，在程式執行的過程中，記憶體會分配一個適當空間來存放變數。,變數的命名規則,在程式中
11、，每個變數都需要有一個相對應的名稱來代表，C#語言對於變數名稱的使用有幾種限制：1.變數名稱必須由底下三種字元構成：英文字母、阿拉伯數字、_ (底線符號) 但是變數的第一個字元不可以是阿拉伯數字！ 範例1:下面皆為合法的變數名稱 Point MONTH K7 _p3範例2:以下皆為不合法的變數名稱3C 變數名稱不可以由阿拉伯數字開頭C# 變數名稱不可以有#符號m,n 變數名稱不可以有,符號float 變數名稱不可與C#關鍵字相同此外，在C#語言中，大小寫的英文字母分別代表不同的意義，因此下列三個字串都代表不同的變數名稱：MI2 Mi2 mi22.當我們為變數命名時，變數名稱不可以直接與C#中的
12、保留字(關鍵字)相 同，因爲這些關鍵字通常已經具有特別的意義。程式設計師不可以直接以這些關鍵字當變數名稱，除非，在變數前面加上符號，那麼這些關鍵字就能當作正常變數使用。,變數的宣告,範例2：假設人類的年齡範圍由1100多歲，如果在程式中需要紀錄某個人的年齡，請找出最適當的資料型態來儲存此資料。int age; - int需要佔用32位元的空間，可表示的數目遠大於1100，因此使用此資料型態並不經濟short age; -short佔用16位元的空間，可表示-3276832767，也遠大於1100的範圍，因此使用此型態也不經濟sbyte age;-sbyte佔用8位元的空間，可表示-128127
13、，接近1100的範圍，但由於年齡不可能為負數，因此使用此資料型態勢必浪費一半的空間byte age;- byte佔用8位元的空間，可表示0255，接近1100的範圍，而且年齡不可能為負數，因此使用此資料型態並不會浪費一半的空間，此型態為最佳的選擇,變數的宣告,當我們想在程式中使用變數時，一定要先經過宣告的動作，如此編譯器才會在記憶體中保留此變數的空間，宣告變數的方法如下：資料型態 變數名稱1, 變數名稱2, 變數名稱3；,範例：宣告變數p,q,r爲整數變數，變數c,d爲倍精確浮點數，變數h為小數資料型態，變數k為object資料型態：int p,q,r;double c,d;decimal h
14、;object k;,此外，我們曾經提到，如果變數的名稱剛好與C#的內定保留字相同，則在宣告變數時，需要在變數前面加上符號：int break; 命名不可與關鍵字相同int float; 雖然float為關鍵字，但由於前面加上符號，因此這是合法的變數名稱,變數的宣告與設定初始值,在宣告變數的同時，我們可以直接設定變數的初始值，其方法隨著變數型態的不同而不同，先來看實際變數型態的設定方法： 資料型態變數名稱 = 初始值;設定方法相當簡單，就是直接在變數後面加上設定的初始值。範例：將a宣告成整數變數，其值設定爲911，將b宣告成字元變數，其值設定 爲字母x，將c宣告成字串變數，其值設定爲“bin”
15、。inta= 911;char b=x;string c=“bin”;,C#語言也允許”動態資料宣告”，這意味著我們在宣告變數時，可用運算式來設定變數的初始值。範例：變數r爲圓的半徑，將變數Length宣告爲圓的周長。float Length=2*3.1415926*r;此外，在C#語言中，宣告出變數後，如果沒有經過初始化的動作，則對於某些資料型態(參考3-2-6：預設內定值)，編譯器會自動將變數初始化，並產生警告訊息，建議程式設計師作修改，而對於其他的資料型態，如果設計師沒有作初始化的工作，編譯器也無內定的程序作初始設定，則編譯器將會產出錯誤，並強制程式設計師作修改。,變數的宣告與設定初始值
16、,參考變數型態的初始方法如下：1.資料型態變數名稱 = new 資料型態(初始值);2.資料型態變數名稱 = 初始變數;由於參考變數型態的資料，是儲存其他資料的位置，因此，當一個參考變數剛被宣告出來時，本身並無指向任何的資料變數，它指向的是一個NULL(空位址)，當我們現在想要實際使用這個參考變數時(即設定初始值)，當然需要讓它指向一個合法的空間，參考變數才能正常使用，而這個合法的空間可以讓編譯器馬上在記憶體中取得，或是指向另一個變數的位址。在第一個設定方法中，我們利用new這個指令，請編譯器為這個參考變數，在記憶體中找一塊空間，好讓參考變數能指向合法的空間。範例：將參考資料型態string變
17、數Author1設定為”KavinChen”。string Author1 = “KavinChen”;範例：宣告一個object型態的變數A，並指向記憶體中的一個合法的空間。object b = new object( );,常數,常數(constant)，其意義與變數相反，在程式執行的過程中，不會(也不允許)被更改的數，也就是“不隨任何條件改變的數值”，在日常生活中，這類的數有：圓周率、自然指數e、光在真空中的速度、地表的重力加速度等等，在C#語言中，數字、字元、字串都是常數，例如：A = 28;/把整數常數28，設給變數AB = p;/把字元常數p，設給變數BC = “World”;/把
18、字串常數World，設給變數C,在程式中往往會有許多需要重復使用的常數，當程式變得很大很複雜時，我們很難保證這些常數不會被其他敍述所改變，因此C#語言提供了常數修飾字const，經過const修飾過後的變數，在程式執行的過程中，其數值將不能更改，使用格式如下：const資料型態 變數名稱 = 數值；範例1：宣告G等於9.8，並且在程式執行過程中不可以被更改：const float G = 9.8f;範例2：宣告Author2字串變數等於“DannisLin”，並且在程式執行過程中不 可以被更改：const string Author2=“DannisLin”;,變數預設內定值,當宣告出變數後，
19、需要將變數初始化，才可以再接下來的程式碼中使用，如果程式設計師沒有對變數作初始動作，則C#語言有其內定的初始值，列表如下：,如果要讓變數宣告出來時，就設定為內定的初始值，需要利用下面這種變數宣告方式：資料型態 變數名稱 = new 資料型態( );範例：宣告一個整數int變數a，其初始值為內定初始值int a = new int( );,運算式、運算子、運算元,程式中所有的運算動作都要透過運算式的組合來達成；運算式(Expression)是由運算元(Operand)與運算子(Operator)所組成，運算元可以是一個、或多個(常數)、(變數)、(函數)或其他運算式的組合，而運算元需要用運算子來
20、規範運算的方式。在C#語言中，運算式本身都有一個數值結果，這個結果是經過運算式中的運算元與運算符號作用後所産生。,設定運算子,=設定運算子(Assignment Operator) ：把=右邊運算式的值設定給左邊的變數，使用格式如下：變數 = 運算式 ;=符號的左邊一定需要一個單一變數，不能是常數、函數、或是複合運算式，因此底下都是錯誤的使用範例：87 = 23+45;/左邊不可以是常數g(3) = 456;/左邊不可以是函數b-a = c;/左邊不可以是複合的運算式【註】=符號雖然與數學上的等於符號相同，但其意義並不相同，=符號是設定的意思，而在C#語言中，等於的符號爲= =，特別是用在條件
21、判斷的指令上，請勿搞混。算數運算子( Arithmetic Operator )：一般最常用的運算符號就是(+)加、(-)減、(*)乘、(/)除、(%)取餘數比較運算子(Comparison Operator)：大於、小於、等於、不等於、大於等於、小於等於 , = , , = , A = A + 5;則我們還可以用另一種方式來表示：a op= b; = A += 5;,特殊運算式,A.遞增遞減運算：C#語言提供兩個特別的運算符號，分別是遞增符號+，與遞減符號- -；遞增符號會將運算元加一，遞減符號會將運算元減一，隨著符號位於運算子的位置，又可分為：前置運算(prefix)：在使用這個運算元之前
22、，先進行加一或 減一的動作。後置運算(postfix)：在使用這個運算元之後，再進行加一或 減一的動作。範例：假設i=2，j=3，有一敘述句如下，則運算後，a,b,i,j的值為何?a = 1+ (i+);b = 1+ (j-);結果：a=1+2=3、b=1+3=4、i=2+1=3、j=3-1=2,特殊運算子,B.條件運算：條件運算子？可以取代簡單的if-eles判別指令,在同一個運算式中，如果有超過一個以上的運算元與運算子時，如：a = b * x + c，我們就需要考慮到各個運算子的運算優先順序，在我們的經驗中，通常都是以先做乘除(b*x)，後做加減(b*x)+c)的方式來處理運算，也就是說
23、，在我們的認定中，*與/的計算優先順序就比+與-來得高。此外，計算的執行方向也是一個需要考慮的問題，在這個例子中，運算式不論是由左而右，或由右而左，對於結果都不會造成影響，這是由於*與+這兩個運算子並沒有左右之分，如果現在運算式變成這樣：a = b / x + c，如果計算順序由左而右，則結果為a = (b/x)+c，如果計算順序由右而左，則結果將變成a =c+(x/b)，由此可知，/與-會有左右之分；由於不同的計算優先敘述會造成計算上的差異，因此在程式語言中，我們需要明確的定義各運算子的左右結合性，而程式設計師需要依循這個計算規則來設計程式，否則運算式很容易因為這種問題，而發生計算錯誤。 有
24、關C#語言中，所有的運算子計算優先順序，以及各運算子的結合性， 請翻閱3-393-40頁中的表格。,運算符號結合優先順序,型別的轉換 (Type cast),在程式之中，若同一個算式中包含不同型別的資料，則編譯器會對資料做最適當的轉換。,範例1：假設整數a=10，單精確浮點數b=15.5f，單 精確浮點數c=10.0f，有一敘述句如下： c = a + b; (float) (int) (float)當a加上b後，結果為浮點數，c也為浮點數，因此a+b的結果可以精確的傳給c。運算完後，c=25.5f、a=10、b=15.5f,範例2：假設整數a=10，單精確浮點數b=15.5f，整 數c=10
25、，有一敘述句如下： c = a + b; (int) (int) (float) (float) a加上b後，結果為浮點數，但因為c為整數，沒有足夠的空間來儲存浮點數，因此a+b的結果必須捨棄小數部份才可以傳回給c。運算完後，c=25、a=10、b=15.5,強制型別轉換,C#語言可以強制設定變數的資料型別，只要在變數前面加個括號，並在括號中指明你希望強制轉換的資料型態，則不論該資料原本是何種型態，都會被強制轉換成我們希望的型態:(強制轉換型態) 資料變數;,範例：假設a=10，b=4皆為整數，c為浮點數，則 c = a / b; 因為a與b都是整數，因此10/4=2.5，取整數為2，因此c=2 如果加上強制型別轉換： c = (float)a / (float)b; 雖然a與b都是整數，但在運算之前，會先被轉換成浮點數，因此10.0/4.0=2.5，所以c=2.5,
