2.2 变量和常量

 

2.2  变量和常量

C#中的数据类型可以分为常量和变量。顾名思义，变量即可以变化的量，而常量则是指不变的量。

2.2.1  命名变量

在数学中，可以用y=x+1表示变量y和x的关系。C#中变量的含义和数学中类似，如可以在C#中声明两个变量x和y分别表示上述函数表达式中的x和y。在C#中为了保证变量的规范，对变量的命名采取了一定的限制，其规则如下：

·    标识符的第一个字符必须是字母、下划线“_”或“@”。

·    除第一个字符外，后面的字符可以是字母、下划线或数字。

·    标识符的名称不能使用C#的关键字。

下面针对上述3条规则列出一些规范和不规范的变量名以供参考。

规范的变量名如下所述。

·    myA（大小写组合）。

·    MY_a（大小写组合加连字符）。

·    _MyA15（大小写加数字组合，连字符作为起始字符）。

不规范的变量名如下所述。

·    5pen（数字作为起始字符）。

·    float（关键字作为标识符）。

·    my-a（连字符“-”）。

其中，第3条规则中提到的关键字是指在C#中被保留作为它用的一些字符，这些字符一般都比较通用。在进行变量的命名时，不能使用与关键字完全相同的字符。C#中的关键字列表如表2-1所示。

表2-1  C#关键字列表

在对变量进行命名时需注意表2-1中列出的关键字。在命名变量时还需要注意的一点是C#中的变量的大小写问题，即只有大小写不同的两个变量命名也是不同的。例如，变量MyData和变量MYDATA是不同的两个变量。

2.2.2  声明和使用变量

对上一节中介绍的变量命名规则有了一定的了解后，就可以进行变量的声明和使用了。下面仍以函数y=x+1为例说明变量的声明和使用。设y和x都为整数，在C#中定义y和x的方法如下：

int x;

int y;

上述两条语句声明了两个整数类型的变量x和y。这时，C#为这两个整数分配了存储空间。这个存储空间中只能存储整数。一种简单声明多个变量的方法如下：

int x ,y;

该语句同时声明了两个变量。此时，该存储空间中还没有任何数值。为变量x和y赋值的语句如下：

x = 1;

y = 2;

此时，变量x和y中分别存储了1和2两个整数。同样，可以在声明变量x和y的时候就对变量x和y赋值，这样做可以减少代码的行数。该方法代码如下：

int x = 1

int y = 2;

变量的特点即变量的值是可以改变的，可以在需要时更改变量的值，如可以用如下的代码改变变量x和y的值：

x = 23;

y = 56;

下面介绍一个小实例，使用第1章介绍的输出语句输出变量的值。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，并在控制台中输出用户定义变量的值。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“OutputVar”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Program.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    int x;

    int y;

    x = 10;

    y = 20;

    Console.WriteLine("x的值为：{0}", x);

    Console.WriteLine("y的值为：{0}", y);

}

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-4所示。按任意键可退出程序。

图2-4  运行结果

4．代码分析

（1）Console.WriteLine。

第15行和第16行中的两条语句包含了Console.WriteLine的一种新的使用方法。第15行代码中的“{0}”在输出时由x替换，第16行代码中的“{0}”在输出时由y替换，即Console.WriteLine方法中在引号中的内容除原样输出外，“{0}”将被逗号后面的第一个参数的值所替代。

（2）int。

int表示整数类型，C#中除整数类型外还默认支持许多其他的类型，如表2-2所示。

表2-2  C#值类型列表

续上表

其中，float、double和decimal类型表示数值类型变量中的非整型数值，如3.141 592 6可以用非整型变量来表示。将上述实例中的Main方法修改如下，便可以输出非整型的数值：

static void Main(string[] args)

{

    double x;

    double y;

    x = 3.1415926;

    y = 1.414;

    Console.WriteLine("x的值为：{0}", x);

    Console.WriteLine("y的值为：{0}", y);

}

由此可见，Console.WriteLine方法支持多种类型的变量输出。表2-2的末尾一行列除了bool型变量，该变量用于描述真/假、是/否等含义。

在C#的引用类型变量中有一种string类型变量，被称为字符串，它具有和值类型相同的声明方式。字符串是由一系列的字符构成的。第1章中的“你好，C#！”即是一个字符串，但实例中并没有将其用一个变量来表示。

下面介绍一个实例，输出字符串类型的变量。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，并在控制台中输出用户定义字符串的值。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“OutputString”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Pro-

gram.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    //声明一个字符串变量，并对其赋值。

    string x;

    x = "这是一个字符串！";

 

    //输出该字符串变量。

    Console.WriteLine(x);        }

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-5所示。按任意键可退出程序。

图2-5  运行结果

4．代码分析

代码中声明了一个字符串类型的变量x，该变量随后被赋值为“这是一个字符串！”。最后直接使用Console.WriteLine方法输出了该变量x。可以看到控制台中输出的是变量x所代表的字符串，即“这是一个字符串！”。

2.2.3  类型转换

C#中存在许多变量类型。在实际应用中，经常需要对这些不同类型的数值进行转换，这其中包括隐式转换和显式转换。隐式转换即不是由程序开发人员明确指明如何进行转换，而是由C#进行自动的转换。如有一个整型的数值2，另有一个浮点型的数值2.3，使用隐式转换可以方便地将这两个数值进行各种运算。C#中可以进行的隐式转换如表2-3所示。

表2-3  C#值类型列表

由上表中可以看到，C#中隐式转换的基本规则是由精度较低的类型转换为精度较高的类型。下面介绍一个简单的实例，演示C#中隐式转换的效果。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，演示C#中隐式转换的效果。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“Convert1”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Program.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    //分别定义两个整型变量x和y

    int x = 4;

    int y = 3;

 

    //用double类型变量z储存x和y的和

    double z = x + y;

   

    //输出z的值

    Console.WriteLine("x+y的和为{0}", z);

}

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-6所示。按任意键可退出程序。

图2-6  运行结果

4．代码分析

代码中整型变量x和y相加之后的结果为7，仍为整型数值。将其存储在double类型的变量z中时，C#自动将其变换为double类型的数值7，并不需要显式说明。

C#中还有一种类型转换方法——显式转换，即明确地给出目标类型的C#关键字。下面仍然用一个实例进行讲解。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，演示C#中显式转换的效果。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“Convert2”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Pro-

gram.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    //声明两个double类型的变量pi和r，分别表示圆周率和半径

    double pi = 3.1415926;

    double r = 2;

 

    //计算圆的面积

    double area = 2 * pi * r * r;

 

    //输出圆的面积

    Console.WriteLine("{0}", area);

 

    //转换double类型的面积area为整型的面积area1，并输出

    int area1 = (int)area;

    Console.WriteLine("{0}", area1);

}

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-7所示。

图2-7  运行结果

4．代码分析

代码中计算了一个半径为2的圆面积，其中圆周率定义为3.141 592 6，求得其面积为25.132 740 8。当将该值转换为整型数值时，C#将其小数部分完全舍弃，得到的整数部分存储到整型变量area1中。

将上述实例中显式转换部分替换为如下代码：

//转换double类型的面积area为整型的面积area1，并输出

int area1 = area;

Console.WriteLine("{0}", area1);

当运行程序时Visual Studio 2005将给出错误提示，如图2-8所示。

图2-8  错误提示

由此可见，Visual Studio 2005提示无法将double类型直接转换为int类型，必须使用显式转换。

C#中还有一种常用的将数值转换为字符串类型的方法，非常方便，即使用ToString方法。下面通过实例说明ToString方法的用法。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，演示C#中ToString方法转换的效果。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“Convert3”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Pro-

gram.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    //声明两个double类型的变量pi和r，分别表示圆周率和半径

    double pi = 3.1415926;

    double r = 2;

 

    //计算圆的面积

    double area = 2 * pi * r * r;

    string areastring = area.ToString();

 

    //输出圆的面积

    Console.WriteLine(areastring);

 

    //输出areastring的类型

    Console.WriteLine(areastring.GetType());

 

    //转换double类型的面积area为整型的面积area1，并输出

    int area1 = (int)area;

    string area1string = area1.ToString();

    Console.WriteLine("{0}", area1string);

 

    //输出area1string的类型

    Console.WriteLine(area1string.GetType());

}

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-9所示。

图2-9  运行结果

4．代码分析

虽然代码最后的输出结果是两个数字，但其类型已经是字符串，这一点可以从控制台输出的System.String加以证明。

代码中的GetType方法用于获取当前变量的类型。在本实例中由于areastring和area1string是字符串类型，所以控制台中输出了System.String，表示这是一个字符串。

C#中还存在一个通用的转换类Convert，可以用于处理类型之间的转换。Convert支持多种类型之间的转换，其支持的转换类型如表2-4所示。

表2-4  Convert转换类型列表

下面通过一个实例介绍Convert类的使用方法。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，演示C#中Convert转换的效果。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“Convert4”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Pro-

gram.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    //声明两个double类型的变量pi和r，分别表示圆周率和半径

    double pi = 3.1415926;

    double r = 2;

 

    //计算圆的面积

    double area = 2 * pi * r * r;

    string areastring = Convert.ToString(area);

 

    //输出圆的面积

    Console.WriteLine(areastring);

 

    //输出areastring的类型

    Console.WriteLine(areastring.GetType());

 

    //转换double类型的面积area为整型的面积area1，并输出

    int area1 = Convert.ToInt32(area);

    string area1string = Convert.ToString(area1);

    Console.WriteLine("{0}", area1string);

 

    //输出area1string的类型

    Console.WriteLine(area1string.GetType());

}

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-10所示。

图2-10  运行结果

4．代码分析

代码中进行的所有转换都通过Convert中的方法进行，如ToInt32方法和ToString方法。从表2-4中可以看到，Convert中支持很多的类型转换。读者可以熟悉一下，以便在需要的时候加以使用。

2.2.4  声明和使用常量

常量即不变的量，代码中实际的数字都是常量，如3.141 592 6。在前文的代码中可以完全不使用变量pi而直接使用常量3.141 592 6，则计算圆面积的代码可以用如下的代码段代替：

//声明两个double类型的变量pi和r，分别表示圆周率和半径

double r = 2;

 

//计算圆的面积

double area = 2 * 3.1415926 * r * r;

 

//输出圆的面积

Console.WriteLine("{0}", area);

从这段代码中似乎看不到使用常量的优点。使用常量主要有两个目的：首先是为了保证代码的可读性，如使用pi表示圆周率比数字更为清晰易懂；其次使用常量可以避免值的改变。若直接使用数值维护一个高精度的圆周率数值，在输入时很容易产生错误，而使用变量存储pi则有可能使其值发生改变，如不小心被赋值为其他的数值。

声明常量的方法非常简单，以pi的声明为例，如下的代码声明了一个常量pi：

//声明一个常量pi表示圆周率

const double pi = 3.1415926;

在以后的代码中即可使用常量pi表示圆周率，而且可以保证其值的不可更改特性。下面的实例演示了常量的使用方法。

1．目的说明

创建一个Windows控制台应用程序，演示C#中常量的使用方法。

2．实现步骤

（1）启动Visual Studio 2005。

（2）选择“文件”→“新建”→“项目”命令，打开“新建项目”对话框。

（3）在“项目类型”树形列表中选择Visual C#→Windows选项后，在“模板”列表中选择“控制台应用程序”选项。

（4）在“名称”文本框中输入项目的名称，此处为“Convert5”。

（5）单击“确定”按钮，创建项目。

（6）Visual Studio 2005已经默认添加了几个文件，并自动打开其中的一个文件Program.cs。修改该文件中的Main方法内容如下：

static void Main(string[] args)

{

    //声明一个double类型的常量pi和一个变量r，分别表示圆周率和半径

    const double pi = 3.1415926;

    double r = 4;

 

    //计算圆的面积

    double area = 2 * pi * r * r;

 

    //输出圆的面积

    Console.WriteLine("{0}", area);

 

    //转换double类型的面积area为整型的面积area1，并输出

    int area1 = (int)area;

    Console.WriteLine("{0}", area1);

}

3．运行结果

按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图2-11所示。

图2-11  运行结果

4．代码分析

代码中定义的常量pi是不允许改变的，当对pi进行赋值操作时，将会产生错误。在代码中加入如下语句：

pi = 3.14;

运行时将会出现如图2-12所示的错误提示。