C# для профессионалов. Том II - Симон Робинсон

Переменные

Определения переменных следуют в основном тем же образцам в C#, что и в C++:

int NCustomers, Result;

double DistanceTravelled;

double Height = 3.75;

const decimal Balance = 344.56M;

Хотя, как можно было ожидать, некоторые из типов различны. Как было замечено ранее, переменные могут быть объявлены только локально в методе или как члены класса. C# не имеет эквивалент, глобальных или статических (то есть с областью действия, ограниченной файлом) переменных в C++. Как уже говорилось, переменные, являющиеся членами класса, называются в C# полями.

Отметим, что C# также строго различаем типы данных, хранимые в стеке (типы данных значений) и хранимые в куче (ссылочные типы данных). Мы позже рассмотрим этот вопрос более подробно.

Базовые типы данных

Как и в C++, C# имеет ряд предопределенные типов данных, и можно определять собственные типы данных, такие как классы или структуры.

В C# и C++ предопределенные типы данных несколько различаются. Типы данных для C# приведены в таблице:

Имя Содержит Символ sbyte 8-битовое целое число со знаком   byte 8-битовое целое число без знака   short 16-битовое целое число со знаком   ushort 16-битовое целое число без знака   int 32-битовое целое число со знаком   uint 32-битовое целое число без знака U long 64-битовое целое число со знаком L ulong 64-битовое целое число без знака UL float 32-битовое значение с плавающей точкой со знаком F double 64-битовое значение с плавающей точкой со знаком D bool true или false   char 16-битовый символ Unicode '' decimal Число с плавающей точкой с 28 значащими цифрами M string Множество символов Unicode переменной длины "" object Используется там, где не определен тип данных. Ближайшим эквивалентом в C++ является void*, за исключением того, что object не является указателем.  

В приведенной выше таблице символ в третьем столбце указывает букву, которая может быть помещена после числа, чтобы указать его тип явно, например, 28UL означает число 28, хранимое как long без знака. Как и в случае C++, одиночные кавычки используются для обозначения символов, двойные кавычки для строк. Однако в C# символы всегда являются символами Unicode, а строки являются определенным ссылочным типом, а не просто массивом символов.

Типы данных в C# используются более аккуратно, чем в C++. Например, в C++ обычно ожидается, что int будет занимать 2 байта (16 битов), но определение ANSI C++ разрешает, чтобы это зависело от платформы. Следовательно, в Windows int в C++ занимает 4 байта, столько же сколько и long. Это очевидно вызывает достаточно много проблем совместимости при переносе программ C++ между платформами. С другой стороны, в C# каждый предопределенный тип данных (за исключением string и object) имеет явное определение занимаемой памяти.

Так как размер каждого из примитивных типов (примитивным типом является любой из приведенных выше, за исключением string и object) фиксирован в C#, то существует меньшая потребность в операторе sizeof, хотя он и есть в C#, но допустим только в ненадежном коде (как будет описано позже).

Несмотря на то, что многие имена в C# аналогичны именам C++ и существует достаточно интуитивно понятное отображение между многими из соответствующих типов, некоторые вещи отличаются синтаксически. В частности, signed и unsigned не являются ключевыми словами в C# (в C++ можно использовать эти ключевые слова, также как long и short для модификации других типов данных (например, unsigned long, short int). Такие модификации недопустимы в C#, поэтому приведенная выше таблица является фактически полным списком предопределенных типов данных.

Базовые типы данных как объекты

В отличие от C++ (но как в Java) базовые типы данных в C# трактуются как объекты, чтобы вызывать на них некоторые методы. Например, в C# возможно преобразование целого числа в строку следующим образом.

int I = 10;

string Y = I.ToString();

Можно даже написать:

string Y = 10.ToString();

Тот факт, что базовые типы данных рассматриваются как объекты, показывает тесную связь между C# и библиотекой базовых классов .NET. C# компилирует базовые типы данных, отображая каждый из них в один из базовых классов, например, string отображается в System.String, int в System.Int32 и т.д. Поэтому на самом деле в C# все является объектом. Однако отметим, что это применимо только для синтаксических целей. В реальности при выполнении кода эти типы реализуются как описанные ниже типы промежуточного языка, поэтому нет потери производительности, связанной с интерпретацией базовых типов как объектов. Здесь не будут перечисляться все методы, доступные для базовых типов данных, так как подробности представлены в MSDN. Однако необходимо отметить следующие особенности:

□ Все типы имеют метод ToString(). Для базовых типов данных он возвращает строковое представление их значения.

□ char содержит большое число свойств, которые предоставляют информацию о своем содержимом (IsLetter, IsNumber и т.д.), а также методы для выполнения преобразований (ToUpper(), ToLower()).

□ string имеет очень большое число методов и свойств. Строки будут рассмотрены отдельно.

Также доступен ряд статических методов членов и свойств. Они включают следующие:

□ Целые типы имеют MinValue и MaxValue, чтобы указать минимальное и максимальное значения, которые могут содержаться в типе данных.

□ Типы данных float и double также имеют свойство Epsilon, которое указывает наименьшее возможное значение больше нуля, которое может в нем содержаться.

□ Отдельные значения — NaN (не число, которое не определено), PositiveInfinity (положительная бесконечность) и NegativeInfinity (отрицательная бесконечность) определены для float и double. Результаты вычисления будут возвращать эти значения в подходящих ситуациях, например, деление положительного числа на ноль будет иметь в результате PositiveInfinity, в то время как деление нуля на нуль создаст NaN. Эти значения доступны как статические свойства.

□ Многие типы, включая все числовые, имеют статический метод Parse(), который позволяет преобразование из строки: double D = double.Parse("20.5").

Отметим, что статические методы в C# вызываются определением имени типа данных: int.MaxValue и float.Epsilon.

Преобразования базовых типов данных

Преобразование типа является процессом, в котором значение, хранящееся в переменной одного типа данных преобразуется в значение другого типа данных. В C++ это можно сделать явно или неявно:

float f1 = 40.0;

long l1 = f1; // неявно

short s1 = (short)l1; // явно, старый стиль C

short s2 = short(f1); // явно, новый стиль C++

Если преобразование типа определяется явно, то это означает, что в коде явно указывается имя типа данных назначения. C++ позволяет написать явные преобразования типа любым из двух стилей — старым стилем С, в котором имя типа данных помещалось в скобки, или новым стилем, в котором имя переменной помещается в скобки. Оба стиля показаны выше и являются вопросом синтаксического предпочтения, выбор стиля не оказывает никакого влияния на код. В C++ допустимы преобразования любых базовых типов данных. Однако, если существует риск потери данных в связи с тем, что тип данных назначения имеет меньший диапазон значений, чем исходный тип данных, то компилятор может послать предупреждение в зависимости от настройки уровня предупреждений. В приведенном выше примере неявное преобразование типа может вызвать потерю данных, поэтому компилятор будет обычно порождать предупреждение. Явное определение преобразования является на самом деле способом сообщить компилятору что данное действие обдуманно, в результате это обычно приводит к подавлению всех предупреждений.