C# 类型和变量

C# 中的类型有两种：值类型 (value type) 和引用类型 (reference type)。值类型的变量直接包含它们的数据，而引用类型的变量存储对它们的数据的引用，后者称为对象。对于引用类型，两个变量可能引用同一个对象，因此对一个变量的操作可能影响另一个变量所引用的对象。对于值类型，每个变量都有它们自己的数据副本（除 ref 和 out 参数变量外），因此对一个变量的操作不可能影响另一个变量。

C# 的值类型进一步划分为简单类型 (simple type)、枚举类型 (enum type)、结构类型 (struct type) 和可以为 null 的类型 (nullable 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)。

下表为 C# 类型系统的概述

八种整型类型分别支持 8 位、16 位、32 位和 64 位整数值的有符号和无符号的形式。

两种浮点类型：float 和 double，分别使用 32 位单精度和 64 位双精度的 IEEE 754 格式表示。

decimal 类型是 128 位的数据类型，适合用于财务计算和货币计算。

C# 的 bool 类型用于表示值为 true 或 false 的布尔值。

在 C# 中，字符和字符串处理使用 Unicode 编码。char 类型表示一个 UTF-16 编码单元，string 类型表示 UTF-16 编码单元的序列。

下表总结了 C# 的数值类型。

C# 程序使用类型声明 (type declaration) 创建新类型。类型声明指定新类型的名称和成员。在 C# 类型分类中，有五类是用户可定义的：类类型 (class type)、结构类型 (struct type)、接口类型 (interface type)、枚举类型 (enum type) 和委托类型 (delegate type)。

类类型定义了一个包含数据成员（字段）和函数成员（方法、属性等）的数据结构。类类型支持单一继承和多态，这些是派生类可用来扩展和专用化基类的机制。

结构类型与类类型相似，表示一个带有数据成员和函数成员的结构。但是，与类不同，结构是一种值类型，并且不需要堆分配。结构类型不支持用户指定的继承，并且所有结构类型都隐式地从类型 object 继承。

接口类型定义了一个协定，作为一个公共函数成员的命名集。实现某个接口的类或结构必须提供该接口的函数成员的实现。一个接口可以从多个基接口继承，而一个类或结构可以实现多个接口。

委托类型表示对具有特定参数列表和返回类型的方法的引用。通过委托，我们能够将方法作为实体赋值给变量和作为参数传递。委托类似于在其他某些语言中的函数指针的概念，但是与函数指针不同，委托是面向对象的，并且是类型安全的。

类类型、结构类型、接口类型和委托类型都支持泛型，因此可以通过其他类型将其参数化。

枚举类型是具有命名常量的独特的类型。每种枚举类型都具有一个基础类型，该基础类型必须是八种整型之一。枚举类型的值集和它的基础类型的值集相同。

C# 支持由任何类型组成的一维和多维数组。与以上列出的类型不同，数组类型不必声明就可以使用。实际上，数组类型是通过在某个类型名后加一对方括号来构造的。例如，int[] 是一维 int 数组，int[,] 是二维 int 数组，int[][] 是一维 int 数组的一维数组。

可以为 null 的类型也不必声明就可以使用。对于每个不可以为 null 的值类型 T，都有一个相应的可以为 null 的类型 T?，该类型可以容纳附加值 null。例如，int? 类型可以容纳任何 32 位整数或 null 值。

C# 的类型系统是统一的，因此任何类型的值都可以按对象处理。C# 中的每个类型直接或间接地从 object 类类型派生，而 object 是所有类型的最终基类。引用类型的值都被视为 object 类型，被简单

地当作对象来处理。值类型的值则通过对其执行装箱和拆箱操作按对象处理。下面的示例将 int 值转换为 object，然后又转换回 int。

using System;

class Test
{
static void Main() {
     int i = 123;
     object o = i;        // Boxing
     int j = (int)o;      // Unboxing
}
}

当将值类型的值转换为类型 object 时，将分配一个对象实例（也称为“箱子”）以包含该值，并将值复制到该箱子中。反过来，当将一个 object 引用强制转换为值类型时，将检查所引用的对象是否含有正确的值类型，如果有，则将箱子中的值复制出来。

C# 的统一类型系统实际上意味着值类型可以“按需”转换为对象。因为统一，所以使用类型 object 的通用库可以与引用类型和值类型一同使用。

C# 中存在几种变量 (variable)，包括字段、数组元素、局部变量和参数。变量表示了存储位置，并且每个变量都有一个类型，以决定什么样的值能够存入变量，如下表所示。