c#中的数据类型

Posted 2020-08-23

一/值类型

1/整型

• C# 支持 9 种整型：sbyte、byte、short、ushort、int、uint、long、ulong 和 char。整型具有以下所列的大小和取值范围：
• sbyte 类型表示有符号 8 位整数，其值介于 -128 和 127 之间。
• byte 类型表示无符号 8 位整数，其值介于 0 和 255 之间。
• short 类型表示有符号 16 位整数，其值介于 -32768 和 32767 之间。
• ushort 类型表示无符号 16 位整数，其值介于 0 和 65535 之间。
• int 类型表示有符号 32 位整数，其值介于 -2147483648 和 2147483647 之间。
• uint 类型表示无符号 32 位整数，其值介于 0 和 4294967295 之间。
• long 类型表示有符号 64 位整数，其值介于 -9223372036854775808 和 9223372036854775807 之间。
• ulong 类型表示无符号 64 位整数，其值介于 0 和 18446744073709551615 之间。
• char 类型表示无符号 16 位整数，其值介于 0 和 65535 之间。char 类型的可能值集与 Unicode 字符集相对应。虽然 char 的表示形式与 ushort 相同，但是可以对一种类型进行的所有计算并非都可以对另一种类型执行。

整型一元运算符和二元运算符总是对有符号 32 位精度、无符号的 32 位精度、有符号 64 位精度或无符号 64 位精度进行计算：

• 对于一元运算符 + 和 ~，操作数转换为 T 类型，其中 T 是 int、uint、long 和 ulong 中第一个可以完全表示操作数的所有可能值的类型。然后用 T 类型的精度执行运算，结果的类型是 T 类型。
• 对于一元运算符 –，操作数转换为类型 T，其中 T 是 int 和 long 中第一个可以完全表示操作数的所有可能值的类型。然后用 T 类型的精度执行运算，结果的类型是 T 类型。一元运算符 – 不能应用于类型 ulong 的操作数。
• 对于 +、–、*、/、%、&、^、|、==、!=、>、<、>= 和 <= 二元运算符，操作数转换为类型 T，其中 T 是 int、uint、long 和 ulong 中第一个可以完全表示两个操作数的所有可能值的类型。然后用 T 类型的精度执行运算，运算的结果的类型也属于 T（对于关系运算符为 bool）。对于二元运算符，不允许一个操作数为 long 类型而另一个操作数为 ulong 类型。
• 对于二元运算符 << 和 >>，左操作数转换为 T 类型，其中 T 是 int、uint、long 和 ulong 中第一个可以完全表示操作数的所有可能值的类型。然后用 T 类型的精度执行运算，结果的类型是 T 类型。

char 类型归类为整型类型，但它在以下两个方面不同于其他整型：

• 不存在从其他类型到 char 类型的隐式转换。具体而言，即使 sbyte、byte 和 ushort 类型具有完全可以用 char 类型来表示的值范围，也不存在从 sbyte、byte 或 ushort 到 char 的隐式转换。
• char 类型的常量必须写成 character-literal 或带有强制转换为类型 char 的 integer-literal。例如，(char)10 与 ‘\x000A‘ 是相同的。

checked 和 unchecked 运算符和语句用于控制整型算术运算和转换的溢出检查。在 checked 上下文中，溢出产生编译时错误或导致引发 System.OverflowException。在 unchecked 上下文中将忽略溢出，任何与目标类型不匹配的高序位都被放弃。

 2/浮点型

C# 支持两种浮点型：float 和 double。float 和 double 类型用 32 位单精度和 64 位双精度 IEEE 754 格式来表示，这些格式提供以下几组值：

• 正零和负零。大多数情况下，正零和负零的行为与简单的值零相同，但某些运算会区别对待此两种零。
• 正无穷大和负无穷大。无穷大是由非零数字被零除这样的运算产生的。例如，1.0 / 0.0 产生正无穷大，而 –1.0 / 0.0 产生负无穷大。
• 非数字 (Not-a-Number) 值，常缩写为 NaN。NaN 是由无效的浮点运算（如零被零除）产生的。
• 以 s × m × 2^e 形式表示的非零值的有限集，其中 s 为 1 或 ?1，m 和 e 由特殊的浮点类型确定：对于 float，为 0 < m < 2²⁴并且 ?149 ≤ e ≤ 104；对于 double，为 0 < m < 2⁵³ 并且 ?1075 ≤ e ≤ 970。非标准化的浮点数被视为有效非零值。

float 类型可表示精度为 7 位、在大约 1.5 × 10^?45 到 3.4 × 10³⁸ 的范围内的值。

double 类型可表示精度为 15 位或 16 位、在大约 5.0 × 10^?324 到 1.7 × 10³⁰⁸ 的范围内的值。

如果二元运算符的一个操作数为浮点型，则另一个操作数必须为整型或浮点型，并且运算按下面这样计算：

• 如果一个操作数为整型，则该操作数转换为与另一个操作数的类型相同的浮点型。
  • 然后，如果任一操作数的类型为 double，则另一个操作数转换为 double。至少用 double 范围和精度执行运算，结果的类型为 double（对于关系运算符则为 bool）。
  • 否则，至少用 float 范围和精度执行运算，结果的类型为 float（对于关系运算符则为 bool）。

浮点运算符（包括赋值运算符）从来不产生异常。相反，在异常情况下，浮点运算产生零、无穷大或 NaN，如下所述：

• 如果浮点运算的结果对于目标格式太小，则运算结果变成正零或负零。
• 如果浮点运算的结果对于目标格式太大，则运算结果变成正无穷大或负无穷大。
  • 如果浮点运算无效，则运算的结果变成 NaN。
  • 如果浮点运算的一个或两个操作数为 NaN，则运算的结果变成 NaN。

可以用比运算的结果类型更高的精度来执行浮点运算。例如，某些硬件结构支持比 double 类型具有更大的范围和精度的“extended”或“long double”浮点型，并隐式地使用这种更高精度类型执行所有浮点运算。只有性能开销过大，才能使这样的硬件结构用“较低”的精度执行浮点运算。C# 采取的是允许将更高的精度类型用于所有浮点运算，而不是强求执行规定的精度，造成同时损失性能和精度。除了传递更精确的结果外，这样做很少会产生任何可察觉的效果。但是，在 x * y / z 形式的表达式中，如果其中的乘法会产生超出 double 范围的结果，而后面的除法使临时结果返回到 double 范围内，则以更大范围的格式去计算该表达式，可能会产生有限值的结果（本来应是无穷大）。

 

3/decimal 类型

decimal 类型是 128 位的数据类型，适合用于财务计算和货币计算。decimal 类型可以表示具有 28 或 29 个有效数字、从 1.0 × 10^?28 到大约 7.9 × 10²⁸ 范围内的值。

decimal 类型的有限值集的形式为 (–1)^s × c × 10^-e，其中符号 s 是 0 或 1，系数 c 由 0 ≤ c < 296 给定，小数位数 e 满足 0 ≤ e ≤ 28。decimal 类型不支持有符号的零、无穷大或 NaN。decimal 可用一个以 10 的幂表示的 96 位整数来表示。对于绝对值小于 1.0m 的 decimal，它的值最多精确到第 28 位小数。对于绝对值大于或等于 1.0m 的 decimal，它的值精确到小数点后第 28 或 29 位。与 float 和 double 数据类型相反，十进制小数数字（如 0.1）可以精确地用 decimal 表示形式来表示。在 float 和 double 表示形式中，这类数字通常变成无限小数，使这些表示形式更容易发生舍入错误。

如果二元运算符的一个操作数为 decimal 类型，则另一个操作数必须为整型或 decimal 类型。如果存在一个整型操作数，它将在执行运算前转换为 decimal。

decimal 类型值的运算结果是这样得出的：先计算一个精确结果（按每个运算符的定义保留小数位数），然后舍入以适合表示形式。结果舍入到最接近的可表示值，当结果同样地接近于两个可表示值时，舍入到最小有效位数位置中为偶数的值（这称为“银行家舍入法”）。零结果总是包含符号 0 和小数位数 0。

如果十进制算术运算产生一个绝对值小于或等于 5 × 10^-29 的值，则运算结果变为零。如果 decimal 算术运算产生的值对于 decimal 格式太大，则将引发 System.OverflowException。

与浮点型相比，decimal 类型具有较高的精度，但取值范围较小。因此，从浮点型到 decimal 的转换可能会产生溢出异常，而从 decimal 到浮点型的转换则可能导致精度损失。由于这些原因，在浮点型和 decimal 之间不存在隐式转换，如果没有显式地标出强制转换，就不可能在同一表达式中同时使用浮点操作数和 decimal 操作数。

 

4/bool类型

bool 类型表示布尔逻辑量。bool 类型的可能值为 true 和 false。

在 bool 和其他类型之间不存在标准转换。具体而言，bool 类型与整型截然不同，不能用 bool 值代替整数值，反之亦然。

在 C 和 C++ 语言中，零整数或浮点值或 null 指针可以转换为布尔值 false，非零整数或浮点值或非 null 指针可以转换为布尔值 true。在 C# 中，这种转换是通过显式地将整数或浮点值与零进行比较，或者显式地将对象引用与 null 进行比较来完成的。

 

5/枚举类型

枚举类型是具有命名常量的独特的类型。每个枚举类型都有一个基础类型，该基础类型必须为 byte、sbyte、short、ushort、int、uint、long 或 ulong。枚举类型的值集和它的基础类型的值集相同。枚举类型的值并不只限于那些命名常量的值。枚举类型是通过枚举声明定义的。