第二章：C# 编程基础：变量、数据类型

云中小生

发布于 2025-11-15 12:02:53

310

第二章：C# 编程基础：变量、数据类型

2.1 变量与常量

什么是变量？

变量是程序中存储数据的基本单元，可以理解为命名的内存空间，用于在程序运行期间存储和操作数据。

变量的声明和初始化

基本语法：

// 变量声明语法：数据类型 变量名;
int age;                    // 声明一个整数变量
string name;               // 声明一个字符串变量

// 变量初始化：声明的同时赋值
int score = 100;           // 声明并初始化
double price = 19.99;      // 声明双精度浮点数
bool isActive = true;      // 声明布尔值
char grade = 'A';          // 声明字符

使用 var 关键字

C# 支持类型推断，可以使用 var 关键字让编译器自动推断变量类型：

var count = 10;           // 编译器推断为 int
var message = "Hello";    // 编译器推断为 string
var salary = 2500.50;     // 编译器推断为 double

注意： 使用 var 时必须立即初始化，这样编译器才能推断类型。

常量

常量是在程序运行期间值不会改变的变量：

const double PI = 3.14159;
const int MAX_USERS = 100;
const string APP_NAME = "我的应用";

常量特点：

声明时必须初始化
值在程序运行期间不能改变
通常使用大写字母命名

命名规则和规范

必须遵守的规则：

以字母或下划线开头
只能包含字母、数字、下划线
不能是 C# 关键字（如 int, class 等）

命名规范（约定俗成）：

使用有意义的名称
变量名使用驼峰命名法：firstName, totalCount
常量名使用全大写：MAX_SIZE, DEFAULT_TIMEOUT

命名流程

2.2 数据类型

C# 数据类型分为两大类：值类型和引用类型。

值类型（Value Types）

值类型变量直接包含数据，存储在栈内存中。

基本数值类型：

// 整数类型
byte smallNumber = 255;           // 0 到 255
short mediumNumber = 32000;       // -32,768 到 32,767
int number = 2147483647;          // 最常用，-21亿 到 21亿
long bigNumber = 9223372036854775807L;  // 很大的整数，后缀L

// 浮点类型
float price = 9.99f;              // 单精度，后缀f
double distance = 123.456;        // 双精度，默认浮点类型
decimal money = 999.99m;          // 金融计算，高精度，后缀m

// 其他类型
bool isReady = false;             // true 或 false
char letter = 'C';                // 单个字符，单引号

结构体（struct）：

// 预定义的结构体
DateTime today = DateTime.Now;
DateOnly birthDate = new DateOnly(1990, 5, 15);
TimeOnly currentTime = new TimeOnly(14, 30, 0);

引用类型（Reference Types）

引用类型变量存储的是数据的引用（内存地址），数据本身存储在堆内存中。

字符串（string）：

string greeting = "Hello, World!";
string name = "张三";
string emptyString = "";          // 空字符串
string nullString = null;         // 空引用

// 字符串操作
string firstName = "John";
string lastName = "Doe";
string fullName = firstName + " " + lastName;  // 字符串拼接

数组（Array）：

// 一维数组
int[] numbers = new int[5];               // 声明长度为5的整数数组
int[] scores = { 90, 85, 78, 92, 88 };   // 声明并初始化

// 访问数组元素
numbers[0] = 10;        // 第一个元素（索引从0开始）
numbers[1] = 20;        // 第二个元素
int firstScore = scores[0];  // 读取第一个分数

// 获取数组长度
int length = scores.Length;   // 返回5

类（class）：（我们将在面向对象章节详细学习）

C#数据类型图

2.3 运算符

算术运算符

int a = 10, b = 3;

int sum = a + b;        // 13，加法
int difference = a - b; // 7，减法
int product = a * b;    // 30，乘法
int quotient = a / b;   // 3，整数除法
int remainder = a % b;  // 1，取余（模运算）

// 自增自减
a++;    // a = a + 1，后置自增
++a;    // 前置自增
b--;    // b = b - 1，后置自减
--b;    // 前置自减

关系运算符

返回 bool 值（true 或 false）：

int x = 5, y = 10;

bool isEqual = (x == y);        // false，相等
bool notEqual = (x != y);       // true，不等
bool greaterThan = (x > y);     // false，大于
bool lessThan = (x < y);        // true，小于
bool greaterOrEqual = (x >= y); // false，大于等于
bool lessOrEqual = (x <= y);    // true，小于等于

逻辑运算符

用于布尔表达式：

bool hasLicense = true;
bool hasCar = false;
int age = 25;

bool canDrive = hasLicense && hasCar;    // false，逻辑与
bool canApply = hasLicense || hasCar;    // true，逻辑或
bool cannotDrive = !hasLicense;          // false，逻辑非

// 复杂逻辑
bool isAdult = age >= 18;                // true
bool isSenior = age >= 65;               // false
bool validAge = isAdult && !isSenior;    // true

赋值运算符

int total = 10;

total += 5;     // total = total + 5，现在为15
total -= 3;     // total = total - 3，现在为12
total *= 2;     // total = total * 2，现在为24
total /= 4;     // total = total / 4，现在为6
total %= 5;     // total = total % 5，现在为1

条件运算符（三元运算符）

int score = 85;
string result = (score >= 60) ? "及格" : "不及格";
// 如果score >= 60为true，返回"及格"，否则返回"不及格"

2.4 控制流

条件语句

if-else 语句：

int temperature = 25;

if (temperature > 30)
{
    Console.WriteLine("天气很热");
}
else if (temperature > 20)
{
    Console.WriteLine("天气舒适");
}
else
{
    Console.WriteLine("天气较冷");
}

温度判断流程图

switch 语句：

int dayOfWeek = 3;
string dayName;

switch (dayOfWeek)
{
    case1:
        dayName = "星期一";
        break;
    case2:
        dayName = "星期二";
        break;
    case3:
        dayName = "星期三";
        break;
    case4:
        dayName = "星期四";
        break;
    case5:
        dayName = "星期五";
        break;
    default:
        dayName = "周末";
        break;
}

循环语句

for 循环：

// 打印1到5的数字
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}

// 计算1到100的和
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
    sum += i;
}
Console.WriteLine($"1到100的和是：{sum}");

循环流程图

while 循环：

// 当条件为真时执行循环
int count = 1;
while (count <= 5)
{
    Console.WriteLine(count);
    count++;  // 不要忘记更新条件变量，否则会无限循环
}

do-while 循环：

// 至少执行一次，然后检查条件
int number;
do
{
    Console.WriteLine("请输入一个正数：");
    number = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
} while (number <= 0);

foreach 循环：

// 遍历数组或集合中的每个元素
string[] fruits = { "苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄" };

foreach (string fruit in fruits)
{
    Console.WriteLine(fruit);
}

跳转语句

// break - 跳出循环
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    if (i == 5)
        break;  // 当i等于5时跳出循环
    Console.WriteLine(i);
}

// continue - 跳过本次循环
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
    if (i == 3)
        continue;  // 跳过i=3的这次循环
    Console.WriteLine(i);
}

📝 动手练习

练习1：简单计算器

简单计算器实现流程

// 编写一个程序，接受用户输入的两个数字和运算符，然后计算结果
Console.Write("请输入第一个数字：");
double num1 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());

Console.Write("请输入运算符(+, -, *, /)：");
char op = Convert.ToChar(Console.ReadLine());

Console.Write("请输入第二个数字：");
double num2 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());

double result = 0;
bool validOperation = true;

if (op == '+')
    result = num1 + num2;
elseif (op == '-')
    result = num1 - num2;
elseif (op == '*')
    result = num1 * num2;
elseif (op == '/')
{
    if (num2 != 0)
        result = num1 / num2;
    else
    {
        Console.WriteLine("错误：除数不能为零！");
        validOperation = false;
    }
}
else
{
    Console.WriteLine("错误：无效的运算符！");
    validOperation = false;
}

if (validOperation)
    Console.WriteLine($"结果：{num1} {op} {num2} = {result}");

简单计算器效果截图

练习2：猜数字游戏

猜数字游戏实现流程

Random random = new Random();
int secretNumber = random.Next(1, 101);  // 1到100的随机数
int guess = 0;
int attempts = 0;

Console.WriteLine("猜数字游戏！我想了一个1到100之间的数字。");

while (guess != secretNumber)
{
    Console.Write("请输入你的猜测：");
    guess = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
    attempts++;

    if (guess < secretNumber)
        Console.WriteLine("太小了！再试一次。");
    elseif (guess > secretNumber)
        Console.WriteLine("太大了！再试一次。");
    else
        Console.WriteLine($"恭喜！你猜对了！用了{attempts}次尝试。");
}

效果截图

练习3：成绩等级判断

Console.Write("请输入成绩（0-100）：");
int score = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
string grade;

if (score >= 90)
    grade = "优秀";
elseif (score >= 80)
    grade = "良好";
elseif (score >= 70)
    grade = "中等";
elseif (score >= 60)
    grade = "及格";
else
    grade = "不及格";

Console.WriteLine($"成绩等级：{grade}");