C# 数据类型

关键要点

• C# 数据类型主要包括值类型、引用类型和指针类型。
• 值类型如 int、float、bool 直接存储数据，范围和默认值明确。
• 引用类型如 string、object 存储内存地址，支持动态类型检查。
• 指针类型用于不安全的代码，存储内存地址，需在 unsafe 块中使用。

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数据类型概述

C# 是一种强类型语言，要求每个变量明确指定数据类型。数据类型定义了变量存储的数据种类和内存占用。以下是主要类型的简要说明：

值类型

值类型直接包含数据，存储在栈中，包括整型（如 int）、浮点型（如 float）、布尔型（如 bool）等。每个类型有明确范围和默认值，例如 int 的范围是 -2,147,483,648 到 2,147,483,647，默认值为 0。

引用类型

引用类型存储对内存位置的引用，存储在堆中，包括 object、dynamic 和 string。例如 string 可以用引号或 @ 声明，支持多行字符串。

指针类型

指针类型存储内存地址，类似于 C/C++，用于不安全的代码，需在 unsafe 块中使用。

更多详情请参考：

• C# 数据类型 | 菜鸟教程
• C# 数据类型 | W3cschool

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详细报告：C# 数据类型的全面分析

C# 是一种由微软开发的现代、面向对象的编程语言，其数据类型是编程的基础，用于定义变量可以存储的数据种类。C# 的数据类型主要分为三大类：值类型（Value types）、引用类型（Reference types） 和 指针类型（Pointer types）。以下是对 C# 数据类型的全面讲解，内容基于可靠的中文资源（如菜鸟教程和 W3cschool）整理而成，截至 2025 年 8 月 4 日的最新信息。

背景与概述

C# 是强类型语言，这意味着在编写代码时必须为每个变量指定一个特定的数据类型。数据类型不仅决定了变量存储的数据种类，还影响内存分配和性能。值类型直接存储数据，引用类型存储对数据的引用，而指针类型则用于直接操作内存地址。

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1. 值类型（Value types）

值类型直接包含数据，它们是从 System.ValueType 类派生而来。值类型变量存储在栈（stack）中，每个值类型变量都直接包含其数据。当声明一个值类型变量时，系统会分配内存来存储该变量的值。

• 特点：
• 直接包含数据。
• 存储在栈中，访问速度较快。
• 可以使用 sizeof(type) 方法获取其存储大小，例如 sizeof(int) 返回 4 字节。
• 常见值类型：
  C# 中可用的值类型及其范围和默认值如下表所示： 类型 描述 范围 默认值 bool 布尔值 True 或 False False byte 8 位无符号整数 0 到 255 0 char 16 位 Unicode 字符 U+0000 到 U+ffff '\0' decimal 128 位精确小数值 (-7.9 x 10^28 到 7.9 x 10^28) / 10^0 到 28 0.0M double 64 位双精度浮点数 (+/-)5.0 x 10^-324 到 (+/-)1.7 x 10^308 0.0D float 32 位单精度浮点数 -3.4 x 10^38 到 +3.4 x 10^38 0.0F int 32 位有符号整数 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 0 long 64 位有符号整数 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807 0L sbyte 8 位有符号整数 -128 到 127 0 short 16 位有符号整数 -32,768 到 32,767 0 uint 32 位无符号整数 0 到 4,294,967,295 0 ulong 64 位无符号整数 0 到 18,446,744,073,709,551,615 0 ushort 16 位无符号整数 0 到 65,535 0
• 示例：
  获取 int 类型的大小：

  using System;
  namespace DataTypeApplication
  {
      class Program
      {
          static void Main(string[] args)
          {
              Console.WriteLine("Size of int: {0}", sizeof(int));
              Console.ReadLine();
          }
      }
  }

输出：Size of int: 4

• 注意事项：
• 值类型的范围超出时会导致溢出，需要注意数据范围。
• 默认值在变量初始化时自动赋值，例如未初始化的 int 变量值为 0。

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2. 引用类型（Reference types）

引用类型不直接包含数据，而是存储对内存位置的引用。这些类型存储在堆（heap）中，变量中存储的是指向实际数据的引用。

• 特点：
• 存储对内存位置的引用。
• 存储在堆中，适合存储复杂数据结构。
• 可以指向不同的对象，并且可以通过引用对对象进行操作和修改。
• 内置引用类型：
• Object 类型：
  • 是所有类型的基类 (System.Object)。
  • 支持装箱（将值类型转换为 object）和拆箱（将 object 转换回值类型）。
  • 示例：object obj = 100;（装箱），int nval = (int)obj;（拆箱）。
• Dynamic 类型：
  • 类型检查在运行时进行。
  • 声明方式：dynamic <variable_name> = value;，例如 dynamic d = 20;。
  • 与 object 的区别：object 的类型检查在编译时进行，而 dynamic 的类型检查在运行时进行。
• String 类型：
  • 是 System.String 的别名，派生自 object。
  • 声明方式：String str = "runoob.com";。
  • 支持 @ 符号用于逐字字符串，例如 @"C:\Windows"（等同于 "C:\\Windows"）。
  • @ 字符串包括换行符和空格在长度中。
• 用户定义引用类型：
• 包括 class、interface 和 delegate（后续章节讨论）。
• 注意事项：
• 引用类型可能导致内存泄漏，需要注意垃圾回收。
• string 是不可变类型，每次修改都会创建新对象。

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3. 指针类型（Pointer types）

指针类型存储内存地址，类似于 C/C++ 的指针。指针类型主要用于不安全的代码（unsafe code），需要显式声明为不安全上下文。

• 声明方式：
• type* identifier;，例如 char* cptr; int* iptr;。
• 用途：
• 直接访问内存地址，通常用于性能优化或与本地代码交互。
• 注意事项：
• 使用指针类型需要在代码块中使用 unsafe 关键字，例如：
  csharp unsafe { int* p = &someInt; }
• 指针操作可能导致内存访问错误，需谨慎使用。
• 相关资源：
• W3cschool: 不安全的代码

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总结与建议

C# 的数据类型体系清晰，值类型适合存储简单数据，引用类型适合复杂对象，指针类型则用于特殊场景。初学者建议从值类型（如 int、string）开始熟悉，逐步掌握引用类型和指针类型的用法。对于性能敏感的场景，可考虑使用指针类型，但需注意安全问题。

以下是数据类型的分类总结表：

类型分类	描述	示例
值类型（Value types）	直接包含数据，存储在栈中	int, float, bool
引用类型（Reference types）	存储对内存位置的引用，存储在堆中	object, dynamic, string
指针类型（Pointer types）	存储内存地址，用于不安全的代码	char*, int*

本报告基于 2025 年 8 月 4 日的最新信息，确保内容的准确性和时效性。