C#数据类型

值类型
可空类型
- 1、写法`T?`与Nullable`<T>`
- - 2、HasValue与Value
  - [3、 `GetValueOrDefault`](#3、 GetValueOrDefault)
  - 4、运算符`??`
  - [5、空条件运算符：`?.` 和 `?\[\]`](#5、空条件运算符：?. 和 ?[])
  - 6、强制转换
引用类型
- 可空引用类型
- - 1、全局配置
  - 2、按文件配置
  - [3、**Null 条件运算符 `?.`**](#3、Null 条件运算符 ?.)
  - [4、**Null 合并运算符 `??`**](#4、Null 合并运算符 ??)
  - [5、**Null 包容运算符 `!`（Null-forgiving）**](#5、Null 包容运算符 !（Null-forgiving）)
元组类型
- 元组解构赋值
- 元组比较
指针类型
Dynamic类型

特性	值类型	引用类型
存储位置	栈 (通常)	堆
赋值行为	复制值	复制引用
默认值	0、false等	null
继承	不能被继承 (sealed)	可继承 (除非sealed)
null	不可为null (除非Nullable)	可为null
性能	较快 (无GC压力)	较慢 (GC管理)
装箱	会发生	不会

值类型

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

复制代码

System.Object
├── 值类型 (System.ValueType)
│   ├── System.Enum (所有枚举的基类)
│   │   └── 自定义枚举
│   ├── 简单值类型(struct)
│   │   ├── System.Boolean
│   │   ├── System.Char
│   │   ├── System.Byte, SByte, Int16, UInt16, Int32, UInt32, UInt128, Int64, UInt64, Int128
│   │   ├── System.Single, Double, Decimal
│   │   └── System.IntPtr, UIntPtr
│   ├── System.Nullable<T>
│   └── 自定义结构体

可空类型

值类型不能为 null，可空类型 允许值类型（如 int, bool, DateTime 等）拥有 null 值，可空类型解决了这一限制，常用于数据库字段映射、API 响应处理等场景

1、写法`T?`与Nullable`<T>`

c# 复制代码

// 写法一：使用 ? 后缀（推荐，更简洁）
int? a = 10;
bool? b = null;
DateTime? c = null;

// 写法二：使用 Nullable<T> 泛型结构
Nullable<int> d = null;

2、HasValue与Value

c# 复制代码

int? a = 10;
bool? b = null;

if (a.HasValue)
{
    Console.WriteLine(a.Value);
}
Console.WriteLine(b.HasValue ? b.Value : false);

3、 `GetValueOrDefault`

避免异常的安全取值方式，如果为 null 则返回默认值（如 int 的默认值是 0）

c# 复制代码

int? a = 10;
bool? b = null;

Console.WriteLine(a.GetValueOrDefault());
Console.WriteLine(a.GetValueOrDefault(-1));
Console.WriteLine(b.GetValueOrDefault());
Console.WriteLine(b.GetValueOrDefault(false));

4、运算符`??`

如果左操作数为 null，则返回右操作数的值

c# 复制代码

int? a = 10;
bool? b = null;

Console.WriteLine(a ?? -1);
Console.WriteLine(b ?? false);

5、空条件运算符：`?.` 和 `?[]`

主要用于引用类型、嵌套可空类型

c# 复制代码

int? a = 10;
bool? b = null;

Console.WriteLine(a?.ToString() ?? "无");
Console.WriteLine(d?.ToString() ?? "无");

// 引用类型
string text = null;
Console.WriteLine(text?.Length ?? 0);

6、强制转换

可以使用显式转换，但如果值为 null 会抛出异常

c# 复制代码

int? a = 10; 
int b = (int)a; 

int? x = null; 
int y = (int)x; // 抛出 InvalidOperationException

引用类型

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（即内存地址/指针），实际的数据存储在堆（Heap）上

引用类型存储对象引用，对象本身在堆上
默认值为 null，需要注意空引用异常
赋值时复制引用，多个变量可能指向同一对象
由垃圾回收器自动管理内存
C# 8.0+ 的可空引用类型帮助避免空引用问题

System.Object
├── 引用类型 (直接继承 Object)
├── System.String
├── System.Array (所有数组的基类)
├── System.Delegate (所有委托的基类)
│ └── System.MulticastDelegate
│ └── 自定义委托
├── System.Exception
├── System.Type
└── 自定义类

c# 复制代码

static void Main(string[] args)
{
    List<int> list1 = new List<int> { 1, 2, 3 };
    var list2 = list1;
    var list3 = list1;

    list3[2] = 30;
    list2[1] = 20;
    list1[0] = 10;

    foreach (var item in list1)
    {
        Console.Write(item + ", ");
    }

    Console.WriteLine();
    foreach (var item in list2)
    {
        Console.Write(item + ", ");
    }
    
    Console.WriteLine();
    foreach (var item in list3)
    {
        Console.Write(item + ", ");
    }

    Console.ReadKey();
}

可空引用类型

可空引用类型是 C# 8.0 引入的特性，旨在帮助开发者在编译时避免 NullReferenceException（空引用异常）

c# 复制代码

// C# 8.0 之前 
string name = null; // 编译通过 
Console.WriteLine(name.Length); // 运行时抛出 NullReferenceException

// C# 8.0 之后 
string? name1 = null; // 明确声明可空 
string name2 = null; // 编译器警告

选项	说明
`enable`	启用可空引用类型，所有警告生效
`disable`	禁用（默认，兼容旧代码）
`warnings`	仅显示警告，不改变语义
`annotations`	仅启用注解，不显示警告

1、全局配置

xml 复制代码

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <Nullable>enable</Nullable>  <!-- 全局启用 -->
  </PropertyGroup>
</Project>

2、按文件配置

c# 复制代码

#nullable enable   // 启用可空引用类型检查
// 代码...
#nullable disable  // 禁用

#nullable restore  // 恢复项目设置

3、Null 条件运算符 `?.`

c# 复制代码

string? name = GetName();
int? length = name?.Length;  // 如果 name 为 null，返回 null

// 链式调用
string? city = person?.Address?.City;
string cityName = person?.Address?.City ?? string.Empty;

4、Null 合并运算符 `??`

c# 复制代码

string? name = null;
string displayName = name ?? "未知";  // 输出：未知

// C# 8.0 空合并赋值
name ??= "默认名称";  // 仅当 name 为 null 时赋值

5、Null 包容运算符 `!`（Null-forgiving）

c# 复制代码

string? nullable = null;
string nonNull = nullable!;  // 告诉编译器："我确定它不为 null"

// ⚠️ 危险：如果实际为 null，运行时仍会抛异常
Console.WriteLine(nonNull is null);

元组类型

在 C# 7.0 之前使用，基于 System.Tuple 类，属于引用类型；之后基于 System.ValueTuple 结构体，属于值类型。在新版本中新老特性都保留了，使用的时候稍微注意一下

元组有个数限制，数量非常多的可以考虑其他方式

特性	`System.ValueTuple` (C# 7.0+)	`System.Tuple` (旧版)
类型	结构体（值类型）	类（引用类型）
性能	更好（无堆分配）	较差（堆分配）
语法	`(int, string)`	`Tuple<int, string>`
元素访问	`Item1`, `Item2` 或自定义名称	只能 `Item1`, `Item2`
可变性	字段是可变的	字段是只读的
比较	支持 `==` 和 `!=`	需要手动实现

c# 复制代码

static void Main(string[] args)
{
    // 老版用法
    var tuple1 = Tuple.Create(1, "Hello");
    Console.WriteLine(tuple1.Item1);
    Console.WriteLine(tuple1.Item2);

    tuple1 = new Tuple<int, string>(2, "张三");
    Console.WriteLine(tuple1.Item1);
    Console.WriteLine(tuple1.Item2);


    // 新版用法
    var tuple2 = (10, "World");
    Console.WriteLine(tuple2.Item1);
    Console.WriteLine(tuple2.Item2);

    tuple2 = new ValueTuple<int, string>(20, "李四");
    Console.WriteLine(tuple2.Item1);
    Console.WriteLine(tuple2.Item2);
    
    // 字段可变
	tuple2.Item2 = "西门吹雪";
	Console.WriteLine(tuple2.Item2);
	
	// 创建时指定名称
	var namedTuple = (Id: 1, Name: "叶孤城");
	Console.WriteLine(namedTuple.Name);
	
	// 声明时指定名称
	(int age, string name) person = (30, "李四");
	Console.WriteLine(person.age);
	Console.WriteLine(person.name);

        // 方法返回值是元组
    var result = Calc(new[] { 1, 2, 3, 4, 5 });
    Console.WriteLine($"max: {result.max}, min: {result.min}, length:{result.length}");

    Console.ReadKey();
}

public static (int max, int min, int length) Calc(int[] numbers)
{
    int max = numbers.Max();
    int min = numbers.Min();
    return (max, min, numbers.Length);
}

元组解构赋值

全部解构

c# 复制代码

static void Main(string[] args)
{
	var tuple1 = (1, "张三", 20);
	var (x, y, z) = tuple1;

	Console.WriteLine(x);
	Console.WriteLine(y);

	Console.ReadKey();
}

部分解构

弃元 _ 不会分配内存，它只是告诉编译器"这里有个值，但我不需要"

c# 复制代码

 static void Main(string[] args)
 {
	 var tuple1 = (1, "张三", 20);
	 // 只关心第一个和第三个元素
	 var (id, _, age) = tuple1;
	 Console.WriteLine($"ID: {id}, age: {age}");

	 Console.ReadKey();
 }

按名称解构，不用管顺序

c# 复制代码

 static void Main(string[] args)
 {
	 var tuple1 = (Id: 1, Name: "叶孤城", Age: 20);
	 // 只关心第一个和第三个元素
	 var (Id, Age, _) = tuple1;
	 Console.WriteLine($"ID: {Id}, Age: {Age}");

	 Console.ReadKey();
 }

元组比较

元素数量必须相同
元素类型必须一一对应相同
元组的每个对应元素都必须相等

c# 复制代码

static void Main(string[] args)
{
	var tuple1 = (1, "hello");
	var tuple2 = (1, "hello");
	var tuple3 = (2, "world");
	var tuple4 = ("1", "hello");

	Console.WriteLine(tuple1 == tuple2);
	Console.WriteLine(tuple1 == tuple3);
	Console.WriteLine(tuple1 != tuple3);
	// 编译报错(类型不匹配)
	// Console.WriteLine(tuple1 != tuple4);

	Console.ReadKey();
}

C#数据类型

C#数据类型

值类型

可空类型

1、写法T?与Nullable<T>

2、HasValue与Value

3、 GetValueOrDefault

4、运算符??

5、空条件运算符：?. 和 ?[]

6、强制转换

引用类型

可空引用类型

1、全局配置

2、按文件配置

3、Null 条件运算符 ?.

4、Null 合并运算符 ??

5、Null 包容运算符 !（Null-forgiving）

元组类型

元组解构赋值

元组比较

指针类型

Dynamic类型

1、写法`T?`与Nullable`<T>`

3、 `GetValueOrDefault`

4、运算符`??`

5、空条件运算符：`?.` 和 `?[]`

3、Null 条件运算符 `?.`

4、Null 合并运算符 `??`

5、Null 包容运算符 `!`（Null-forgiving）