认识数据 - 变量与数据类型

- 变量是什么？
- - 用一个比喻来理解
  - 为什么需要变量？
- [C# 基本数据类型](# 基本数据类型)
- - [快捷方式：使用 var 关键字](#快捷方式：使用 var 关键字)
  - [1. 整数类型（int）](#1. 整数类型（int）)
  - [2. 浮点数类型（double）](#2. 浮点数类型（double）)
  - [3. 布尔类型（bool）](#3. 布尔类型（bool）)
  - [4. 字符串类型（string）](#4. 字符串类型（string）)
  - [5. 其他基础类型](#5. 其他基础类型)
  - - [5.1 其他整数类型](#5.1 其他整数类型)
    - [5.2 其他浮点数类型](#5.2 其他浮点数类型)
    - [5.3 字符类型（char）](#5.3 字符类型（char）)
    - [5.4 空值类型（可空类型）](#5.4 空值类型（可空类型）)
  - 数据类型对比表
- 变量命名规则和规范
- - 命名规则（必须遵守）
  - 命名规范（推荐遵守）
  - [驼峰命名法（Camel Case）](#驼峰命名法（Camel Case）)
- 实践：计算圆面积
- - [问题：计算半径为 5 的圆的面积](#问题：计算半径为 5 的圆的面积)
  - 代码说明：
- 实践：判断年龄是否成年
- - 代码说明：
- [字符串插值（ $字符串）](#字符串插值（$ 字符串）)
- 变量赋值
- 本章总结

程序的本质是处理数据。这一周，我们将学习如何在程序中存储和使用数据。

变量是什么？

用一个比喻来理解

想象你有许多不同颜色的盒子，每个盒子上都贴着标签：

盒子标签叫"年龄"，里面装着数字 25
盒子标签叫"名字"，里面装着文字"小明"
盒子标签叫"是否学生"，里面装着"是"或"否"

在编程中：

盒子 = 变量
标签 = 变量名
盒子里装的内容 = 变量的值
盒子的类型 = 数据类型（决定能装什么类型的东西）

为什么需要变量？

没有变量，我们就像一个没有记忆的人，每次用完数据就忘了。有了变量，我们可以：

存储数据：记住信息供后续使用
传递数据：在程序的不同部分之间传递信息
处理数据：对数据进行各种操作和计算

例子：

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// 计算圆的面积，需要记住圆周率和半径
double pi = 3.14;           // 存储 π 的值
double radius = 5;         // 存储半径
double area = pi * radius * radius;  // 计算面积
Console.WriteLine(area);   // 输出：78.5

C# 基本数据类型

C# 提供了多种数据类型，每种类型适合存储不同类型的数据。

快捷方式：使用 var 关键字

在开始学习各种数据类型之前，先介绍一个方便的写法：var 关键字。

var 可以让编译器自动推断变量类型，不需要手动指定类型名。定义时必须赋值，实际类型由定义时的值推断。

csharp 复制代码

// 传统写法（明确指定类型）
int age = 25;
string name = "小明";
double price = 19.99;
bool isStudent = true;

// 使用 var（编译器自动推断类型）
var age = 25;              // 自动推断为 int
var name = "小明";         // 自动推断为 string
var price = 19.99;         // 自动推断为 double
var isStudent = true;      // 自动推断为 bool

注意：

var 只是语法糖，编译后变量仍然有明确的类型
var 必须在声明时赋值（编译器需要根据值推断类型）
使用 var 可以让代码更简洁，但不要过度使用

什么时候用 var，什么时候不用：

✅ 推荐使用 var：

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var message = "这是一条消息";  // 类型很明显，用 var 更简洁
var list = new List<string>(); // 类型很长，用 var 更清晰
var user = new { Name = "张三", Age = 20 }; // 匿名类型必须用 var

❌ 不推荐使用 var：

csharp 复制代码

var result = SomeMethod();    // 看不出来返回什么类型，不清晰
var age = 25;                // 直接写 int 更明确
var isTrue = true;            // 直接写 bool 更明确

学习建议： 作为初学者，建议先明确写出类型（如 int age = 25），这样可以更好地记忆和理解类型的概念。等你熟悉后，再酌情使用 var 让代码更简洁。

1. 整数类型（int）

存储整数，没有小数部分。

csharp 复制代码

int age = 25;              // 年龄
int count = 100;           // 数量
int temperature = -10;     // 可以是负数

常用场景： 年龄、数量、计数、索引等

2. 浮点数类型（double）

存储带小数的数字。

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double pi = 3.1415926;     // 圆周率
double price = 19.99;      // 价格
double height = 1.75;      // 身高

常用场景： 价格、尺寸、科学计算等需要精度的场景

3. 布尔类型（bool）

存储逻辑值，只有两个可能的值：true 或 false。

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bool isStudent = true;     // 是学生
bool isAdult = false;      // 是成年人
bool hasMoney = true;      // 有钱

常用场景： 条件判断、状态标记、开关等

4. 字符串类型（string）

存储文本信息。

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string name = "小明";      // 姓名
string message = "Hello!"; // 消息
string email = "abc@example.com"; // 邮箱

常用场景： 姓名、地址、消息、文本内容等

注意： 字符串需要用双引号 " 包围

5. 其他基础类型

除了上述常用的 4 种类型，C# 还提供了其他基础类型：

5.1 其他整数类型

类型	说明	范围	大小
`sbyte`	有符号字节	-128 到 127	8 位
`byte`	无符号字节	0 到 255	8 位
`short`	短整数	-32,768 到 32,767	16 位
`ushort`	无符号短整数	0 到 65,535	16 位
`int`	整数（最常用）	-2,147,483,648 到 2,147,483,647	32 位
`uint`	无符号整数	0 到 4,294,967,295	32 位
`long`	长整数	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807	64 位
`ulong`	无符号长整数	0 到 18,446,744,073,709,551,615	64 位

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byte age = 18;              // 年龄，范围 0-255 足够
short temperature = -10;     // 温度，可能是负数
long population = 1400000000; // 人口数量，需要更大的范围

选择原则：

默认使用 int（最常用）
需要存储大数时使用 long
需要确保非负时使用 uint、ulong
处理字节数据时使用 byte、sbyte

5.2 其他浮点数类型

类型	说明	精度	大小
`float`	单精度浮点数	约 6-7 位小数	32 位
`double`	双精度浮点数（最常用）	约 15-16 位小数	64 位
`decimal`	高精度小数	约 28-29 位小数	128 位

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float pi = 3.1415926535f;   // 单精度，数字后加 f
double gravity = 9.80665;    // 双精度，默认
decimal price = 19.99m;      // 高精度，适合金融计算，数字后加 m

选择原则：

默认使用 double（最常用）
需要高精度 时使用 decimal（如金额计算）
需要节省内存时使用 float

重要提示：

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// ❌ 不建议：用 float 或 double 存储金额
double money = 0.1 + 0.2;
Console.WriteLine(money);  // 输出：0.30000000000000004（精度损失！）

// ✅ 推荐：用 decimal 存储金额
decimal money = 0.1m + 0.2m;
Console.WriteLine(money);  // 输出：0.3（精确！）

5.3 字符类型（char）

存储单个字符。

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char grade = 'A';          // 等级
char symbol = '@';         // 符号
char digit = '5';          // 数字字符（注意：这是字符，不是数字！）

注意： 字符需要用单引号 ' 包围

常用场景： 性别（'男'、'女'）、等级、单个符号等

转义字符：

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char newline = '\n';       // 换行符
char tab = '\t';          // 制表符
char quote = '\'';        // 单引号

5.4 空值类型（可空类型）

有时变量可能没有值，C# 使用 ? 表示可空类型。

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int? age = null;          // age 可以为 null（没有年龄）
double? price = null;     // price 可以为 null（没有价格）
bool? isVerified = null;  // isVerified 可以为 null（未验证）

// 判断是否有值
if (age.HasValue)
{
    Console.WriteLine($"年龄：{age.Value}");
}
else
{
    Console.WriteLine("年龄未知");
}

常用场景：

数据库中可能为 null 的字段
表单中用户未填写的字段
可能有也可能没有的值

数据类型对比表

类型	关键字	示例	说明
整数	`int`	`123`, `-45`	没有小数的数字
浮点数	`double`	`3.14`, `0.5`	带小数的数字
布尔	`bool`	`true`, `false`	逻辑值
字符串	`string`	`"Hello"`	文本内容

变量命名规则和规范

命名规则（必须遵守）

只能包含 ：字母、数字、下划线 _
不能以数字开头
不能使用 C# 关键字 （如 class, void, int 等）
区分大小写 ：age 和 Age 是不同的变量

命名规范（推荐遵守）

✅ 好的命名示例：

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int studentAge;           // 清晰易懂
string firstName;         // 驼峰命名法
bool isLoggedIn;          // 布尔值通常以 is 开头

❌ 不好的命名示例：

csharp 复制代码

int a;                    // 太短，不明确
int Age1;                 // 含义不清
string n;                 // 不推荐

驼峰命名法（Camel Case）

当变量名由多个单词组成时：

第一个单词首字母小写
后续单词首字母大写

示例：

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string firstName;         // 不是 firstname
string userEmailAddress;  // 清晰易读
int totalScore;           // 不是 totalscore

实践：计算圆面积

问题：计算半径为 5 的圆的面积

圆面积公式：面积 = π × 半径 × 半径

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using System;

namespace Week2Practice
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 定义变量
            double pi = 3.1415926;  // 圆周率
            double radius = 5;       // 半径
            double area;            // 面积

            // 计算面积
            area = pi * radius * radius;

            // 输出结果
            Console.WriteLine($"半径为 {radius} 的圆的面积是：{area}");
        }
    }
}

输出结果：

复制代码

半径为 5 的圆的面积是：78.539815

代码说明：

double pi = 3.1415926; - 定义圆周率变量
double radius = 5; - 定义半径变量
double area; - 声明面积变量（先声明，后赋值）
area = pi * radius * radius; - 计算面积并赋值给 area
$"..." - 字符串插值，可以在字符串中直接使用变量

实践：判断年龄是否成年

csharp 复制代码

using System;

namespace Week2Practice
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 定义变量
            int age = 18;              // 年龄
            int adultAge = 18;         // 成年年龄标准
            bool isAdult;              // 是否成年

            // 判断是否成年
            isAdult = age >= adultAge;  // age 是否大于等于 18

            // 输出结果
            Console.WriteLine($"年龄：{age} 岁");
            Console.WriteLine($"是否成年：{isAdult}");
        }
    }
}

输出结果：

复制代码

年龄：18 岁
是否成年：True

代码说明：

bool isAdult; - 声明布尔变量
age >= adultAge - 比较表达式，结果为 true 或 false
当 age = 18 时，18 >= 18 为 true

字符串插值（$ 字符串）

C# 6.0 引入的便捷特性，可以方便地在字符串中嵌入变量。

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string name = "张三";
int age = 20;

// 传统方式（字符串拼接）
Console.WriteLine("姓名：" + name + "，年龄：" + age);

// 字符串插值（推荐）
Console.WriteLine($"姓名：{name}，年龄：{age}");

两种方式输出相同的结果，但字符串插值更清晰、易读。

变量赋值

声明和赋值

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// 方式一：声明时赋值
int age = 20;

// 方式二：先声明，后赋值
int score;
score = 95;

// 方式三：一次声明多个变量
int a = 1, b = 2, c = 3;

变量重新赋值

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int age = 18;
Console.WriteLine(age);  // 输出：18

age = 25;               // 重新赋值
Console.WriteLine(age);  // 输出：25

只读变量（常量）

如果变量的值不会改变，可以使用 const 关键字定义常量。

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const double Pi = 3.1415926;  // 常量命名通常首字母大写
const int MaxCount = 100;

// Pi = 3.14;  // 错误！常量不能重新赋值

本章总结

✅ 理解了变量的概念（盒子比喻）
✅ 学习了 C# 基本数据类型
✅ 掌握了变量命名规则和规范
✅ 实践了计算圆面积和判断成年
✅ 学会了字符串插值的用法