从C#开始的编程入门——数据的名字

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数据的名字——变量

    ”你的名字是？“

我的名字是李华。

如果今天刚开学有一千个同学都要问你的名字，每次都现写这也太累了。

你找了张纸，写下了你的名字。

再有人问你名字，你就直接给他看了。

我们通过变量（variable），来访问数据。脱离计算机、抽象地来说，你可以认为我们把数据放在了一个变量里，这个变量就代表着这个数据，我们通过这个变量就可以拿到我们保存的数据。（但严格来说，这并不正确。被我们取名字的并不是数据本身，容纳数据的也不是变量。）  

上面的两行代码代表我们取了一个新名字，name。等号右边是它的值，它的左边代表它的类型。C#是静态语言，我们需要在（大部分时候）声明（declare）在日语中，这里的declare被翻译为“宣言”变量时明确告诉编译器这个变量的类型。就像这样把类型名称放在变量名前，以空格隔开。一旦变量被声明，我们就可以在其他地方使用它，并且不需要加上它的类型名称。（不是所有可以标注类型的语言都把类型放在变量名前面，比如Swift就不是，但是这是一个设计方面的问题）这句话我们可以读作：“声明一个叫name的string类型的变量，并把“Li Hua”赋值（assign）给它”。注意，这个等号，确实是等号，但是它的含义不是“等于”，而是“令它为”的意思。（如果看到“令”字你想到了let，我可以多说一句，JavaScript和Swift还真用let来声明一个名称）  

取名字的基本法

名字很重要，不能乱取。一般来说我们使用英文字母作为变量名。变量名可以包含字母、数字、下划线。但是必须以下划线、字母开头。

现在很多编程语言都支持Unicode字符作为变量名和其他自定义名称，但是我觉得主要还是不太搭，而且切换输入法麻烦，所以一般还是只使用英文字母。上面这样是合法的，但是并不好玩，想象一下每次你需要输入一个变量名的时候你还得切换输入法。。。

年龄和姓名——数据类型

通常来说，我们的年龄都是一个数字，并且是非负的（我确实是想不到怎么活出负数的年龄）。而我们的名字是由各种语言文字书写的文字。（如何用同样的编码方案保存世界所有的语言符号是一个问题，Unicode的出现解决了很多难题。）数字、文字，我们称之为不同的数据类型。

比如刚才的名字变量name，它的类型是string，即字符串。
那么现在我们声明一个变量表示我们的年龄。

表示数字的类型

很显然，哪怕读者您还在读小学，您也知道数字不一定是整数，还有小数。C#中的数值类型也不仅仅只有整数。下面是C#中内置的所有表示数字的类型。  

u代表unsigned。（C/C++程序员注意，C#里面并没有unsigned关键字）short在中文里通常称作短整型，long则是长整型。byte即是描述数据的常用单位字节（即B）。说到这里要注意的是，常见的MB和Mb是不一样的。大写B一般指byte，而小写b一般指bit（即“位”）。1Byte=8bit。

不同的数据类型可以表示的范围和精度不同，我们应当根据需要来选择我们变量的数据类型。虽然话是这么说，但是因为一些原因，更多的时候，或者在难以确定哪种类型更合适的时候，我们会使用int。

这里的位数（bit），是二进制位，而不是十进制位。二进制本身并没有什么神秘的。我们常用的十进制，逢十进一，从右往左第n位上的数字m代表m个n-1的二次幂。

比如114514这个十进制数，换一个角度看它其实是1x10^5+1x10^4+4x10^3+5x10^2+1x10^1+1x10^0。

对于1010110这个二进制数，把前面的10换成2就懂了。正因为逢二进一，因此二进制只有两个数0和1。同样的道理，什么八进制、十六进制，甚至三进制十五进制都是同样的道理。不过由于我们还是习惯用阿拉伯数字表示数，因此到了十六进制我们会缺六个数，因此9之后的数字是由A到F来表示的（大小写通常不作区分）。

表示文字的类型

string是C#中用来表示字符串的类型。是很基本很常用的类型。无论是一个字符还是多个字符都可以使用string类型来表示。

char是另一个类型，char即character，它只能保存一个字符。字符字面量必须使用单引号。严格来说，C#的char是表示一个UTF-16字符。从string中获取单个char似乎很符合直觉，但是现在一般都会使用Unicode来表示各种语言的字符，各种字符的长度并不一样，如何断定“一个”字符也是一个问题。不同的编程语言处理如何从字符串里拿到“一个”字符的方式也不一样。

字面量

上面提到的表示数字和字符串的语法，实际上被称作字面量（literal，亦称字面值、直接量）。简单来说，字面量就是编程语言里面一种可以直接写出数据的值的特殊语法。就像数字来说，其实最终存在计算机中的数字肯定不是阿拉伯数字，但是我们可以以我们习惯的方式写出来，方便我们的书写和阅读。

在C#中使用不含小数点的阿拉伯数字序列表示的数会被识别为int，带小数点会被识别为double。而long和double类型也有其字面量，只需要在数字最后面分别加上L和D（大小写均可）。

如果不加后面的字母直接把1或者1.0赋值给float和double其实也是可以的，也就是发生了类型转换。但是把1L给整形变量可不行。

C#中的数字字面量除了表示常见的十进制数，还可以直接写出二进制和十六进制数。b和x大小写均可。b代表binary，x代表hex。

被广泛用于数据交换和各种配置文件的JSON，其全名是JavaScript对象记法（JavaScript Object Notation），它实际上是JavaScript语法的一部分（即所谓子集），它是JavaScript中的对象字面量的写法。对的，JavaScript是可以直接“写出”一个对象的。C#实际上也可以，类似的写法会产生一个匿名对象。

思考：数字？字符串？字符？

使用学过的WriteLine输出n和stringOfN，结果是否一样？可以把字符串给n，把数字给stringOfN吗？字符串和字符可以相互赋值吗？

输出n和stringOfN会得到相同的结果，字符E和字符串E也会输出相同的结果。实际上这是各个类型的ToString方法的功劳，WriteLine会根据各个不同类型的不同的ToString来把他们转换成字符串最终输出。如果你尝试把非数值的值给n，或者把数字给字符串，把字符给字符串等等。你会发现提示错误，无法将某某类型隐式地转换为某某类型。这是C#的类型机制。C#是强类型的语言，很多类型之间不会发生隐式类型转换，你需要使用某种方法把一种类型的值转换为另一种类型，否则C#编译器会检测到等号两边的数据类型不兼容（即无法相互转换并匹配）。从而引发错误。这是C#保证类型安全的措施之一。

是或不是——布尔类型

世界上一切只有两种结果的事情都可以使用布尔类型来表达。
是或不是，对与错，买得起还是买不起。
布尔类型的值同一时间只能取true或false中的一个值。

事实上不是所有编程语言表示布尔类型的两个值都是true或者false，其实你可以想一想，似乎用两个数字也能表达出对或错的概念。某些语言还会使用yes和no。

var——偷懒

var关键字同样用于声明变量。但是这个关键字本身不包含必要的类型信息，而是根据等号右边的值进行类型推导来确定类型。对于类型名称很复杂、一时难以确定类型、类型没有名字等情况下。我们使用var进行声明，从而省略了显式（explicitly，其实就是明确地的意思，但是中文的资料一般都爱写显式。其反义词implicitly，也就是隐含地，一般说成隐式地。）标注类型的过程。

它们分别是什么类型？

JavaScript程序员需要注意。这并不是代表C#是动态语言。C#的var更像C++的auto。var和auto变量一样，都在编译时可以确定，如果不能确定，那么就是编译时错误了。即使是将匿名对象赋值给一个用var声明的变量，它的类型也是编译时可知的，因为生成匿名对象时会生成一个匿名类。

思考：如果不给变量赋初值

前面写的几行代码中，我们声明变量时就给了它们一个值，那么如果不给它们一个初值，直接输出它们会发生什么呢？程序会出错吗？

答案是不会出错。这些类型都有它们各自的默认值。数值类型都是在数学上等于0的值。字符和字符串都是等价于空字符的值。

不变的量——常量

变量可以理解为“可变量”，那么有没有不可以变的量呢。当然是有的。

const关键字用于声明常量（constant）。常量只能被赋值一次，并且必须在声明时完成赋值，整个程序运行过程中，它都不会也不能被改变。

C++程序员注意，C#的const和C++中的有一些不一样的地方。C#中的const作用很单一，只能用于声明编译时常量。const在变量名前和类型前并没有区别，因为C#的const必须放在类型前面。

常量其实可以理解为一个只读的量。实际上C#中还有一个关键字readonly，正如其名，标注了readonly的变量是只读的。它和const有什么区别呢，区别在于readonly可以是自定义类型和类类型。所以有时候，readonly也被称为运行时常量。

试一下

尝试声明各种类型的变量并赋值，看看是否和预期的输出一样。

下一篇里，我们一起学习如何让计算机做它的本职工作：计算。

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