当我们对应用程序进行开发时，整个程序是离不开变量的，变量本身是用来存储特定类型的数据。下面我们来学习变量的类型和一些基本的操作。

什么是变量

变量是用来存储特定类型的数据，可以根据项目需要，随时改变变量中所存储的数据的值。

变量三要素包括：名称、类型和值。

变量名称：是变量在程序代码中的标识。

变量类型：确定变量所占用的内存大小和所代表的类型。

变量值：是指变量所代表的内存块中的数据。

在程序的执行过程中，变量的值可以发生变化，使用变量之前必须先对它进行声明，即声明变量，目的是指定变量的类型和变量的名称。

变量类型详解

C#中的变量类型可以分为两种：

1、值类型：值类型的变量可以直接对数据进行存储。

2、引用类型：与值类型的数据存储方式不尽相同，它是存储实际数据的引用程序，通过此引用找到真正的数据。

值类型的特点：

值类型变量直接存储数据值，主要包含整数类型、浮点类型和布尔类型等。值类型变量在堆栈中进行分配，所以读取效率更高。使用值类型的主要目的是为了提高性能，其特点如下：

1、值类型变量存储在堆栈中。

2、访问值类型变量时一般都是直接访问实例。

3、对每一个值类型变量的操作，都不会影响其他变量。

4、使用值类型变量时，使用的是变量的值，而不是变量的内存地址值。

5、值类型变量不能为空值null，必须具有一个确定的值。

值类型是从System.ValueType类继承而来的类型，值类型中包含以下几种数据类型：

整数类型

整数类型代表一种没有小数点的整数数值，在C#中内置的整数类型有：

sbyte：8位有符号整数，值范围在-128-127

short：16位有符号整数，值范围在-32768-32767

int：32位有符号整数，值范围在-2147483648-2147483647

long：64位有符号整数，值范围在
-9223372036854775808-9223372036854775807

byte：8位无符号整数，值范围在0-255

ushort：16位无符号整数，值范围在0-65535

uint：32位无符号整数，值范围在0-4294967295

ulong：64位无符号整数，值范围在0-18446744073709551615

byte类型以及short类型是范围比较小的整数，如果正整数的范围没有超过65535，可以声明为ushort类型，如果数值较小，可以使用byte类型，如果使用较小的数值类型时，此时要特别注意数值的大小，防止出现数值运算溢出的错误。

创建一个控制台应用程序，在其中声明一个int类型的变量intData，并对其进行初始化赋值为1025，再声明一个byte类型的变量byteData，并对其进行初始化赋值为254，然后将结果进行按行输出。代码如下：

static void Main(string[] args)
        {            
            int intData = 1025;//把1025赋值给变量intData
            byte byteData = 254;把254赋值给变量byteData
            Console.WriteLine("变量intData={0}", intData);//输出intData值
            Console.WriteLine("变量byteData={0}", byteData);//输出byteData值
            Console.ReadLine();//按行读取
        }

Ctrl+F5运行，程序运行结果：

此时，如果将byteData变量赋值为257，重新编译程序，就会出现错误提示。其原因是byte类型的变量是8位无符号整数，它的范围在0-255之间，257已经超出了byte类型的范围，所以编译程序时会出现错误提示：

值得注意的是，在定义局部变量时要对其进行初始化，否则会出现错误提示：

浮点类型

浮点类型变量主要用于处理含有小数的数值，数据浮点类型主要包含float和double两种数值类型：

float类型：精确到7位数，范围1.5*10^(-45)~3.4*10^(38)。

double类型：儿精确到15~16位数，范围50*10^(-324)~1.7*10^(308)。

如果不做任何设置，包含小数点的数值都被默认为是double类型，如果要将数值以float类型来处理，就应该通过强制使用f或F将其指定为float类型。

下面的代码就是将数值强制指定为float类型：

float intData = 1025.00f;
float byteData = 254.00F;

如果要将数值强制指定为double类型，则需要使用d或D进行设置。下面的代码就是将数值强制指定为double类型：

Double intData = 1025d;
Double byteData = 254D;

值得注意的是，如果需要使用float类型变量时，必须在数值的后面跟随f或者F。否则编译器会直接将其作为double类型处理，也可以在double类型的值前面加上float，对其进行强制转换。

布尔类型

布尔类型主要用来表示true或者false值，一个布尔类型的变量，其值只能是true或者false，不能将其他的值指定给布尔类型变量，布尔类型变量不能与其他类型进行转换。

如果将1025赋值给布尔类型变量boolX。代码如下:

 bool boolX = 1025;

这样赋值显然是错误的，编译器会返回错误提示，int值无法转换bool：

布尔类型变量大多数被应用到流程控制语句当中，如循环语句、条件语句等。

与定义局部变量不同，在定义全局变量时，如果没有特定的要求，不用对其进行初始化，整数类型和浮点类型的默认初始化为零，布尔类型的初始化为false。

引用类型：

引用类型是构建C#应用程序的对象类型数据，在应用程序执行的过程中，预先定义的对象类型，以new关键字来创建对象实例，并且存储在堆栈中。那什么是堆栈呢？

堆栈是一种由系统配置的内存空间，这个内存空间并没有特定大小，也没有时间长短，因此可以被随时随地运用于对象的访问。引用类型有以下几个特征：

1、必须在托管堆中为引用类型变量分配内存。

2、必须使用new关键字来创建引用类型变量。

3、在托管堆中分配的每个对象都有与之相关联的附加成员，这些成员必须被初始化。

4、引用类型变量的管理遵循垃圾回收机制。

5、多个引用类型变量可以引用同一对象，此时，对一个变量的操作会影响另一个变量引用的这个对象。

6、如果没有对引用类型变量进行赋值，则初始值为null。

所有类都是引用类型，包括类、接口、数组和委托。

创建一个控制台应用程序，创建一个名称叫Class1的类，并且在这个类中建立一个字段Value，并对其进行初始化，然后在程序的其他位置，通过new创建对该类的引用类型变量。

代码如下：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {            
            int a1 = 0;//声明int类型的变量a1，并初始化为0
            int a2 = a1; //声明int类型的变量a2，并把a1的值赋给a2
            a2 = 1025; //对变量a2进行重新赋值
            Class1 b1 = new Class1();//使用new关键字创建引用类型变量b1
            Class1 b2 = b1;//使用new关键字创建引用类型变量b2，并将变量b1的值赋给b2
            b2.value1 = 124; //为引用类型变量b2中的value1值进行赋值
            Console.WriteLine("value1={0},{1}", a1,a2);
            Console.WriteLine("Refs:{0},{1}", b1.value1,b2.value1);
            Console.ReadLine();
        }
        class Class1
        {
            public int value1 = 0;
            public int value2 = 2;
        }
    }

程序运行的结果：

从结果能够看出，对于值类型变量a1和a2都保持各自的值，互不影响。而对于引用类型变量b1中的value1值被引用类型变量b2影响了，b1中的value1值最开始是0，当改变b2中的value1的值时，b1中的value1值也随之发生变化。

值类型与引用类型从概念上看，值类型直接存储值，而引用类型存储的是对值的引用，这两种类型存储在内存的不同地方，从内存空间上看，值类型是在栈中操作，而引用类型则在堆中分配存储单元。

栈在编译时就分配好内存空间，在代码中有栈的明确定义，而堆是程序运行中动态分配的内存空间，可以根据程序的运行情况，动态的分配内存的大小。因此，值类型总是在内存中占用一个预定义的空间大小（字节数），而引用类型的变量则为其分配一个内存空间，这个内存空间包含的是对另一个内存位置的引用，这个位置是托管堆中的一个地址，是存放实际值的地方。

打个比方，对于只收现金的个人小贩来说，你要买他的商品，值类型就相当于现金，要用就直接交付，而引用类型相当于银行卡，小贩没有POS机，要用得先去银行取出来，然后支付。

值类型在栈上分配内存

值类型如果作为方法中的局部变量，则被创建在线程栈上，如果该实例作为类型的成员，则作为类型成员的一部分，连同其他类型字段存放在托管堆上，每种值类型均有一个隐式的默认构造函数来初始化该类型的默认值：

int x1 = new int();
等价于
int x1 = 0;

当使用new运算符时，将调用特定类型的默认构造函数，并对变量赋予默认值。在上例中，默认构造函数将值0赋给了x1。

引用类型则在托管堆上分配内存

引用类型的实例创建在托管堆上，下面一段代码就足以说明值类型与引用类型的区别：

namespace myConsole
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {           
            Information.studentInformation();
            Console.ReadLine();
        }        
    }  
    public class Student
    {       
        public string name;
        public int age;
    }
    public static class Information
    {
        public static void studentInformation()
        {
            Student person1 = new Student { name = "李明", age = 18 };
            Student person2 = new Student { name = "张雨", age = 21 };
            int age1 = person1.age;
            person1.age = 19;//改变person1.age值
            Student person3 = person2;
            person2.name = "王雷";//改变person2.name值
            Console.WriteLine("person1：{0}的年龄：{1}", person1.name, person1.age);
            Console.WriteLine("age1的值：{0}", age1);
            Console.WriteLine("person2：{0}的年龄：{1}", person2.name, person2.age);
            Console.WriteLine("person3：{0}的年龄：{1}", person3.name, person3.age);
        }
    }

}

运行结果：

从结果可以看出，当改变person1.age值时，age1没有变化，仍然是18，而当改变person2.name值时，person2.name值也跟着变了，这就是值类型和引用类型的区别。

前面说过，引用类型包含的只是堆上数据区域地址的引用，其实就是把person2的引用也赋给person3，它们指向了同一块内存区域，于是不管修改哪一个，另一个的值都会跟着改变，就像存折和银行卡一样，用银行卡取了钱，与之关联的存折上的钱也会跟着减少。

总结：理清了不同变量类型的特点和意义，对于我们编写程序大有裨益，在变量取值及赋值时就不容易发生错误。

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