C#的数据类型及数据类型的转换

一、C#的数据类型

在 C# 中，变量分为以下几种类型：

• 值类型（Value types）
• 引用类型（Reference types）
• 指针类型（Pointer types）

1、值类型（Value types）

值类型变量可以直接分配给一个值。它们是从类 System.ValueType 中派生的。
值类型直接包含数据。比如 int、char、float，它们分别存储数字、字符、浮点数。当您声明一个 int 类型时，系统分配内存来存储值。
下表列出了 C# 2010 中可用的值类型：

类型	描述	范围	默认值
bool	布尔值	True 或 False	False
byte 8	位无符号整数	0 到 255	0
char	16 位 Unicode 字符	U +0000 到 U +ffff	‘\0’
decimal	128 位精确的十进制值，28-29 有效位数	(-7.9 x 1028 到 7.9 x 1028) / 100 到 28	0.0M
double	64 位双精度浮点型	(+/-)5.0 x 10-324 到 (+/-)1.7 x 10308	0.0D
float	32 位单精度浮点型	-3.4 x 1038 到 + 3.4 x 1038	0.0F
int	32 位有符号整数类型	-2,147,483,648 到 2,147,483,647	0
long	64 位有符号整数类型	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807	0L
sbyte	8 位有符号整数类型	-128 到 127	0
short	16 位有符号整数类型	-32,768 到 32,767	0
uint	32 位无符号整数类型	0 到 4,294,967,295	0
ulong	64 位无符号整数类型	0 到 18,446,744,073,709,551,615	0
ushort	16 位无符号整数类型	0 到 65,535	0

如需得到一个类型或一个变量在特定平台上的准确尺寸，可以使用 sizeof 方法。表达式 sizeof(type) 产生以字节为单位存储对象或类型的存储尺寸。下面举例获取任何机器上 int 类型的存储尺寸：

using System;

namespace DataTypeApplication
{
   class Program
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Console.WriteLine("Size of int: {0}", sizeof(int));
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Size of int: 4

2、引用类型（Reference types）

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
引用类型不包含存储在变量中的实际数据，但它们包含对变量的引用。
换句话说，它们指的是一个内存位置。使用多个变量时，引用类型可以指向一个内存位置。如果内存位置的数据是由一个变量改变的，其他变量会自动反映这种值的变化。内置的 引用类型有：object、dynamic 和 string。
对象（Object）类型
对象（Object）类型 是 C# 通用类型系统（Common Type System - CTS）中所有数据类型的终极基类。Object 是 System.Object 类的别名。所以对象（Object）类型可以被分配任何其他类型（值类型、引用类型、预定义类型或用户自定义类型）的值。但是，在分配值之前，需要先进行类型转换。

当一个值类型转换为对象类型时，则被称为 装箱；另一方面，当一个对象类型转换为值类型时，则被称为 拆箱。

object obj;
obj = 100; // 这是装箱

动态（Dynamic）类型
您可以存储任何类型的值在动态数据类型变量中。这些变量的类型检查是在运行时发生的。
声明动态类型的语法：

dynamic <variable_name> = value;

例如：

dynamic d = 20;

动态类型与对象类型相似，但是对象类型变量的类型检查是在编译时发生的，而动态类型变量的类型检查是在运行时发生的。
字符串（String）类型
字符串（String）类型 允许您给变量分配任何字符串值。字符串（String）类型是 System.String 类的别名。它是从对象（Object）类型派生的。字符串（String）类型的值可以通过两种形式进行分配：引号和 @引号。
例如：

String str = "runoob.com";

一个 @引号字符串：

@"runoob.com";

C# string 字符串的前面可以加 @（称作"逐字字符串"）将转义字符（\）当作普通字符对待，比如：

string str = @"C:\Windows";

等价于：

string str = "C:\\Windows";

@ 字符串中可以任意换行，换行符及缩进空格都计算在字符串长度之内。

string str = @"<script type=""text/javascript"">
    <!--
    -->
</script>";

3、指针类型（Pointer types）

指针类型变量存储另一种类型的内存地址。C# 中的指针与 C 或 C++ 中的指针有相同的功能。
声明指针类型的语法：

type* identifier;

例如：

char* cptr;
int* iptr;

这里不详细指针类型。

二、C#数据类型的转换

我们都知道 C# 是一门强类型语言，对类型要求比较严格，但是在一定的条件下也是可以相互转换的，如将 int 型数据转换成 double 型数据。
C# 允许使用两种转换方式：隐式类型转换和显式类型转换。
1) 隐式类型转换
这些转换是 C# 默认的以安全方式进行的转换，不会导致数据丢失。例如，从小的整数类型转换为大的整数类型，从派生类转换为基类。
2) 显式类型转换
显式类型转换，即强制类型转换。显式转换需要强制转换运算符，而且强制转换会造成数据丢失。
常用的类型转换方法如下表所示。

方法	描述
ToBoolean	如果可能的话，把类型转换为布尔型。
ToByte	把类型转换为字节类型。
ToChar	如果可能的话，把类型转换为单个 Unicode 字符类型。
ToDateTime	把类型（整数或字符串类型）转换为 日期-时间 结构。
ToDecimal	把浮点型或整数类型转换为十进制类型。
ToDouble	把类型转换为双精度浮点型。
ToInt16	把类型转换为 16 位整数类型。
ToInt32	把类型转换为 32 位整数类型。
ToInt64	把类型转换为 64 位整数类型。
ToSbyte	把类型转换为有符号字节类型。
ToSingle	把类型转换为小浮点数类型。
ToString	把类型转换为字符串类型。
ToType	把类型转换为指定类型。
ToUInt16	把类型转换为 16 位无符号整数类型。
ToUInt32	把类型转换为 32 位无符号整数类型。
ToUInt64	把类型转换为 64 位无符号整数类型。

下面分别介绍数据类型转换的隐式转换、强制类型转换以及 Parse 方法、Convert 方法、toString 方法。

1、C#隐式数据类型转换

在 C# 语言中隐式转换是指不需要其他方法数据类型直接即可转换。
隐式转换主要是在整型、浮点型之间的转换，将存储范围小的数据类型直接转换成存储范围大的数据类型。
例如将 int 类型的值转换成 double 类型的值，将 int 类型的值转换成 long 类型的值，或者将 float 类型的值转换成 double 类型的值。
示例代码如下。

int a = 100;
double d = a;  //将int类型转换为double类型
float f = 3.14f;
d = f;    //将float类型转换为double类型

隐式数值转换包括以下几种：

• 从 sbyte 类型到 short,int,long,float,double,或 decimal 类型。
• 从 byte 类型到 - short,ushort,int,uint,long,ulong,float,double,或 decimal 类型。
• 从 short 类型到 int,long,float,double,或 decimal 类型。
• 从 ushort 类型到 int,uint,long,ulong,float,double,或 decimal 类型。
• 从 int 类型到 long,float,double,或 decimal 类型。
• 从 uint 类型到 long,ulong,float,double,或 decimal 类型。
• 从 long 类型到 float,double,或 decimal 类型。
• 从 ulong 类型到 float,double,或 decimal 类型。
• 从 char 类型到 ushort,int,uint,long,ulong,float,double,或 decimal 类型。
• 从 float 类型到 double 类型。
  其中，从 int，uint 或 long 到 float 以及从 long 到 double 的转换可能会导致精度下降，但决不会引起数量上的丢失。其它的隐式数值转换则不会有任何信息丢失。

2、C#强制数据类型转换

强制类型转换主要用于将存储范围大的数据类型转换成存储范围小的，但数据类型需要兼容。
例如 int 型转换成 float 型是可行的，但 float 型转换成 int 型则会造成数据精度丢失，而且字符串类型与整数类型之间是无法进行强制类型转换的。
强制类型转换的语法如下。

数据类型变量名 = (数据类型)  变量名或值;

这里要求等号左、右两边的数据类型是一致的。例如将 double 类型转换成 int 类型，代码如下。

double dbl_num = 12345678910.456;
int k = (int) dbl_num ;//此处运用了强制转换

通过上面的语句即可将浮点型转换成整数。
这样虽然能将值进行类型的转换，但损失了数据的精度，造成了数据的不准确，因此在使用强制类型转换时还需要注意数据的准确性。

3、C# Parse方法：字符串类型转换

C# Parse 方法用于将字符串类型转换成任意类型，具体的语法形式如下。

数据类型   变量二数据类型.Parse(字符串类型的值);

这里要求等号左、右两边的数据类型兼容。
【实例】在 Main 方法中从控制台输入 3 个数，并将其中的最大数输出。
根据题目要求，代码如下。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("请输入三个数字");
        int num1 = int.Parse(Console.ReadLine());
        int num2 = int.Parse(Console.ReadLine());
        int num3 = int.Parse(Console.ReadLine());
        int maxvalue = num1;
        if (num2 > maxvalue)
        {
            maxvalue = num2;
        }
        if (num3 > maxvalue)
        {
            maxvalue = num3;
        }
        Console.WriteLine("三个数中最大的值是：" + maxvalue);
    }
}

执行上面的代码，效果如下图所示。

在上面的实例中使用 Parse 方法将字符串类型转换成了整数类型 int，但输入的字符串必须是数字并且不能超出 int 类型的取值范围。

4、C# Convert方法：数据类型转换

C# Convert 方法是数据类型转换中最灵活的方法，它能够将任意数据类型的值转换成任意数据类型，前提是不要超出指定数据类型的范围。
具体的语法形式如下。

数据类型  变量名 = convert.To数据类型(变量名);

这里 Convert.To 后面的数据类型要与等号左边的数据类型相匹配。
Convert 类常用的类型转换方法如下表所示。

方法	说明
Convert.ToInt16()	转换为整型(short)
Convert.ToInt32()	转换为整型(int)
Convert.ToInt64()	转换为整型(long)
Convert.ToChar()	转换为字符型(char)
Convert.ToString()	转换为字符串型(string)
Convert.ToDateTime()	转换为日期型(datetime)
Convert.ToDouble()	转换为双精度浮点型(double)
Conert.ToSingle()	转换为单精度浮点型(float

对于整型和浮点型的强制数据类型操作也可以使用 Convert 方法代替，但是依然会损失存储范围大的数据类型的精度。
【实例】使用 Convert 方法将分别将一个浮点型数据转换成整型和字符串型。
根据题目要求，代码如下。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
         float num1 = 82.26f;
         int integer;
         string str;
         integer = Convert.ToInt32(num1);
         str = Convert.ToString(num1);
         Console.WriteLine("转换为整型数据的值{0}", integer);
         Console.WriteLine("转换为字符串{0},",str);
    }
}

执行上面代码，效果如下图所示。

5、C#装箱和拆箱（值类型和引用类型）

C# ToString 方法用于将任意的数据类型转换成字符串类型，例如将整数类型转换成字符串类型。

int a=100;
string str=a.ToString();

这样整型变量 a 即可被转换成字符串类型。
在 C# 语言中数据类型分为值类型和引用类型，将值类型转换为引用类型的操作称为装箱，相应地将引用类型转换成值类型称为拆箱。
在上面的转换中 int 类型是值类型，而 string 类型是引用类型，当将值类型变量 a 的值转换成引用类型变量 str 时就是一个装箱的操作， 而拆箱操作则是将引用类型变量 str 的值再转换成整型的过程，转换的代码如下。

a=int.Parse(str);

这样就完成了一个简单的装箱和拆箱操作。
【实例】利用装箱和拆箱功能，可通过允许值类型的任何值与 Object 类型的值相互转换，将值类型与引用类型链接起来
根据题目要求，代码如下。

int val = 100;
object obj = val;
Console.WriteLine("对象的值 = {0}", obj);
//这是一个装箱的过程，是将值类型转换为引用类型的过程
int val = 100;
object obj = val;
int num = (int) obj;
Console.WriteLine("num: {0}", num);
//这是一个拆箱的过程，是将值类型转换为引用类型，再由引用类型转换为值类型的过程
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