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第二章 C# 语法基础

2-1 C# 中的关键字

关键字，是一些被C#规定了用途的重要单词。

在Visual Studio的开发环境中，关键字被标识为蓝色，下图代码中，用红方框圈出的单词就是关键字。

关键字 class ，这个关键字的用途是声明类。比如上面例子中，类名叫做Program。

关键字 namespace ，这个关键字的用途是声明“命名空间”。比如上面例子中，命名空间叫做MyApp1。

关键字 using ，这个关键字的用途是导入命名空间。比如这句：**using** System.Text; 作用是导入System.Text命名空间中的类。

关键字 static (静态的)、 void (无返回值)、 string (字符串类型)。常常在Main()方法的声明中看到:**static** **void** Main(**string**[] args)

Main() 方法是 C# 中的特殊方法，是程序的入口，就是说，如果没有 Main ()方法，程序就无法启动。

注意：你会发现，所有关键字都是由小写字母组成的，C#语言中，大小写是严格区分的。

2-2 C#的注释

注释，是代码中的一些“说明性文字”。注释本身不会参与程序的编译和运行，仅仅供程序员阅读。

注释分为：单行注释、多行注释、文档注释。

单行注释的符号是2条斜线（请注意斜线的方向），2条斜线右侧的内容就是注释，左侧的代码不会受影响。

多行注释以“/”开始，以“/”结束，之间的内容就是注释，可以包含多行。

文档注释写在类、方法或属性（以后会学到）的前面，它的符号是3条斜线“///”。

2-3 C#常量

常量，顾名思义，就是“不会改变的量”。

我们平时书写的数字（比如12.85）、字符(比如’F’)、字符串(比如"谢谢")，它们都属于“字面常量”。

有一些常量既重要又容易出错，比如圆周率π的值为3.1415926…，所以，我们常常会使用自定义常量。请看下面的代码：

需要解释2个关键字： const 关键字，表明PI是一个常量； double 关键字，表明PI的类型为“双精度浮点型”（一种精度很高的数字类型）。

你会发现，这段代码中使用了2次圆周率（周长、面积），但是因为使用自定义常量，所以字面常量3.1415926只书写了一次。这样做避免了重复书写导致的错误。

还有一点要特别注意：常量在声明时赋值，之后是不能修改的。

2-4 C# 的变量

变量能够存储数据，并且与常量不同，变量存储的数据可以修改。比如今年18岁，明年可以变成19岁。

使用变量分为3步：声明、赋值、使用。

声明变量的语法：**数据类型 变量名;**

给变量赋值的语法：**变量名=值;**

请阅读下面的代码：

变量的声明和赋值可以同时完成，上面代码Main()方法中的前两行可以改写为：

int age=18;//声明并赋值

2-7 算法----交换

上次我们学习了变量。这次我们将了解，怎样将2个变量的值交换。
交换2个变量的值，就如同交换两只杯子中的饮料：一杯满满的牛奶和一杯满满的咖啡，怎样才能互换呢？

变量的交换也如此。两个变量的交换也需要一只“空杯子”，就是中间变量：

tring a="振刚";//第一个变量
string b="文峰";//第二个变量
string temp;//中间变量
//第一步：将变量a赋值给中间变量
temp=a;//如同牛奶倒入空杯
//第二步：将变量b赋值给变量a
a=b;//如同咖啡倒入牛奶杯
//第三步：将中间变量赋值给变量b
b=temp;//如同空杯中的牛奶倒入咖啡杯
//此时交换完成，变量a存储了“文峰”，b存储了“振刚”

上面三个步骤就能交换2个变量，你学会了吗?
这种解决实际问题的步骤就叫做“算法”，交换就是最常用的一种算法。

C# 2-9 C# 的数据类型

我们知道声明变量需要写出数据类型，我们今天要学习的是最常用的几种类型。
字符类型 char ，存储用 ‘’ (单引号)括起来的一个字符，例如：

char sex='男';//存储性别

字符串类型 string ，存储用“”（双引号）括起来的一串字符，例如：

string address="北京市宣武区牛街北口";//存储地址

整数类型 int ，存储整数，例如：

int age=23;//存储年龄

双精度浮点型 double ，存储小数，例如：

double salary=7991.63;//存储工资

以上四种是最常用的数据类型，其他常用类型，我们会随着课程深入慢慢介绍。

需要注意的是，某种类型的变量，只能存储这种类型的数据，否则，可能会出错。

2-10 C# C# 的类型转换

上一节我们学习了4种数据类型，也提到每种类型的变量只能存这种类型的数据。可是，有时候真的需要把不同类型的值放在一起运算，比如这种：3.5+8 这时候怎么办呢？有下面2种情况：

自动类型转换：2种不同类型的数据运算，低精度类型会自动转换为较高精度的类型。
以3.5+8为例，显然数字8的精度较低（int），而3.5的精度较高（double），所以，8会自动转换为double型，即转换为3.5+8.0进行运算，结果为11.5。

请看这个例子：**double** d=2; 2的精度显然低于变量d的精度，所以2会自动转换为2.0然后赋值给d。
再看这个例子：**int** i=3.0;变量i的精度低于3.0，但是由于i已经声明为int型的变量，变量的值可以变，但变量的类型可不能变来变去的，所以这条命令会出错的。

强制类型转换：无法自动转换为我们需要的类型，可以用强制类型转换，比如上例可以这样完成：

int i=(int)3.0;

数字前面的（int）表示转换的目标类型为int，3.0会被强制转换为3。
需要注意， double 型强制转换为int型将失去小数部分，比如(int)2.8，我们得到的将是2。

2-11 C#标识符的命名规则

程序中的变量名、常量名、类名、方法名，都叫做标识符。C#有一套标识符的命名规则，如果命名时不遵守规则，就会出错。这套规则简单说有下面三条：

①标识符只能由英文字母、数字和下划线组成，不能包含空格和其他字符。

错误的标识符声明：**string** $user; //错在使用了其他字符

②变量名不能用数字开头。

错误的标识符声明：**double** 6h;//错在用数字开头

③不能用关键字当变量名。

错误的标识符声明：**char** static ;//错在用关键字**static**做变量名

2-13 C#的算术运算符(一)

计算机程序，当然少不了“计算”，要计算就必须了解运算符。今天，我们先学习算术运算符中的加、减、乘、除。

加：+ 。加号有2个用途：当用加号连接两个数字时，会计算出这两个数字的和。比如：

Console.WriteLine(9+2.2);//输出11.2

另一种情况，当加号两边包含字符串的时候，会把两边的表达式连接成新的字符串。比如：

Console.WriteLine(9+"2.2");//输出92.2，因为"2.2"是字符串，所以9也被转换为"9"，+起的作用是连接字符串

减：- 。减号的作用就是减法。比如：

Console.WriteLine(15-23);//输出-8

乘：* 。乘号的作用是求2数的乘积。比如：

Console.WriteLine(0.8*3);//输出2.4

除：/ 。除号的作用是求2数相除的商。比如：

Console.WriteLine(2/0.5);//输出4.0

但是，2个整数相除，结果仅保留整数部分，小数部分会被舍去。

Console.WriteLine(5/10);//输出0

2-14 C#的算术运算符（二）

这一节我们学习取余运算符。

C#中的取余运算符就是**%。上一节学习的除号，作用是求2个数字相除的商，而取余运算符%的作用是求两个数字相除的余数**。比如：

Console.WriteLine(19/5);//求19除以5的商，输出3
Console.WriteLine(19%5);//求19除以5的余数，输出4（商3余4）

编程中，%常常用来检查一个数字是否能被另一个数字整除。比如下面的代码片段：

int number = 29;
Console.WriteLine(number%2);//求number除以2的余数

如果输出0,表示没有余数，即number能够被2整除（是偶数）；如果输出1，表示有余数，即number不能被2整除（是奇数）。

2-15 C#的算术运算符（三）

这一节学习两个特别的运算符**++和–**。

++，叫做自加运算符。比如你今年18岁，明年长了一岁，用代码写出来是这样：

int age=18;//今年18岁
age=age+1;//明年，在今年的年龄上加1岁

也可以写成这样：

int age=18;//今年18岁
age++;//明年，在今年的年龄上加1岁

age++;与age=age+1;作用相同，都是变量的值+1。

–，叫做自减运算符。同理，你今年18岁，用了XX护肤水以后，明年变成17岁了，可以这样写：

int age=18;//今年18岁
age--;//等同于 age=age-1;

另外，age++;与age--;也可以写作++age;或--age;

但请注意：如果与其他运算在同一语句中，++写在变量前面或后面，算法不一样，请看下例：

Console.WriteLine(age++);作用等同于下面两句：

Console.WriteLine(age);//先打印
age=age+1;//后自加

Console.WriteLine(++age);作用等同于下面两句：

age=age+1;//先自加
Console.WriteLine(age);//后打印

你看，运算顺序不一样吧，所以输出的结果也不会相同。

2-17 C#的比较运算符

比较数字大小，或者比较数字相等的运算符是比较运算符。C#中的比较运算符有：

注意：表示两个值相等的“等于”是由2个“=”组成的。

比较运算的结果，都是布尔类型（ bool ），bool类型我们是第一次提到，它表示逻辑上的真(成立)与假(不成立)。真与假用关键字 true 和 false 表示。

上面程序中， x>=y 不成立会返回 false ， x<=y 成立，会返回 true 。运行结果：

2-18 C#的逻辑运算符（一）

逻辑运算符用来连接多个 bool 类型表达式，实现多个条件的复合判断。C#中的逻辑运算符包括：逻辑非( ! )、逻辑与( && )、逻辑或( || )。

逻辑非用来对某一个 bool 类型表达式取反，即“真变假”或“假变真”。请看下面的代码：

Console.WriteLine(1 > 0);//条件表达式为true，输出True
Console.WriteLine(!(1 > 0));//用逻辑非对条件表达式取反，输出False

逻辑与用来判断 2 个 bool 类型表达式是否同时为 true 。请看下面的代码：

int x = 5, y = 2;//同时声明2个int型变量并赋值
Console.WriteLine(x>3 && y>3);//判断x>3和y>3是否同时为true，由于y>3为false，所以整个表达式为false

只有当&&两边的表达式均为 true 时，整个表达式才为 true ；若任意一个表达式为 false ，整个表达式即为 false 。

逻辑或用来判断2个 bool 类型表达式中是否有一个为 true 。请看下面的代码：

int x = 5, y = 2;//同时声明2个int型变量并赋值
Console.WriteLine(x>3 || y>3);//判断x>3和y>3是否有一个为true，由于x>3为true，所以整个表达式为true

只要||两边的表达式有一个为 true ，整个表达式即为 true ；若两边的表达式均为 false ，整个表达式为 false 。

对比一下，就是说： && 运算符，两边同真才算真，一边为假就算假； || 运算符，一边为真即为真，两边同假才是假。

C#的逻辑运算符（二）

作为对上一节学习的巩固，这一节我们通过几个示例熟悉逻辑运算符的应用。第一个示例是关于逻辑与，比如小张想结婚，未来丈母娘开出的条件是：存款必须过10万，必须有房子，这两条少一条都不行。既然2个条件都是“必须”做到，那就需要同时满足，适合用逻辑与连接：

运行结果为：False

下一个示例是关于逻辑或，比如丽丽选择男朋友的标准，要么是“工程师”，要么是“运动员”，二者居其一即可：

运行结果为：True

2-21 C#的赋值运算符

前面，我们已经学过一个赋值运算符“=”，这次我们学习一下其他的赋值运算符：

加****赋值“+=”：先加后赋值。请看下面的例子：

int x=5;
x += 2;//这句等同于x=x+2;执行后，x的值为7

减****赋值“-=”：先减后赋值。请看下面的例子：

int x=5;
x -= 2;//这句等同于x=x-2;执行后，x的值为3

乘****赋值“*=”：先乘后赋值。请看下面的例子：

int x=5;
x *= 2;//这句等同于x=x*2;执行后，x的值为10

除****赋值“/=”：先除后赋值。请看下面的例子：

int x=5;
x /= 2;//这句等同于x=x/2;执行后，x的值为2

取余赋值“%=”：先取余后赋值。请看下面的例子：

int x=5;
x %= 2;//这句等同于x=x%2;执行后，x的值为1

与其他运算符从左向右计算不同，赋值运算符从右向左计算。

2-22 C#的运算符优先级

前面我们学习了那么多运算符，如果编程中同时使用了多个运算符，到底哪一个会先运算呢？这就是优先级的问题。C#运算符的优先级请参考下面的顺序：

①括号。学数学的时候我们就知道，要先计算括号里面的内容。C#语言也是一样，如果有多层括号，要从里向外计算。括号优先级最高。

②一元运算符。有些运算符两边有2个操作数，比如2+3、6%5等等，这些叫做二元运算符。只有一个操作数的叫做一元运算符，它们的优先级高于二元运算符。一元运算符包括：++(自加) 、 --（自减） 、 !（逻辑非）。

③***（乘）、/（除）、%（取余）**。

④**+（加）、-（减）**。

⑤**>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）**。

⑥**==（等于）、!=（不等于）**。

⑦**&&（逻辑与）**。

⑧**||（逻辑或）**。

⑨赋值运算符。包括：=、+=、-=、*=、/=、%=。

另外，还需要注意一点：优先级相同的运算符从左向右计算（赋值运算符相反）。

请看下面这段代码：

bool b = 20 - (15 - 8) * 2 > 10 && (2 % 2 * 2 + 2) > 2;
Console.WriteLine(b);

分析：首先计算优先级最高的括号，(15-8)得到7，(2%22+2)则需要先计算%和，后算+，结果是2，表达式就变成了：

bool b=20-7*2>10&&2>2;

接下来优先级最高的是7*2，然后是减法，变成：

bool b=6>10&&2>2;

继续计算两个大于号，得到：

bool b=false&&false;

第3章 条件结构

3-1 C#用流程图描述程序逻辑

流程图是程序步骤的图形化表示方法。流程图中包括如下符号：

以上图形中，流程线用来连接相邻的两个步骤；每一个程序都有且仅有一个开始和结束。

以下流程图描述的是，求2个浮点数的和，后边是用C#实现：

3-2 C#中判断和分支

走到岔路口，需要选择方向。编写程序也会遇到判断和分支。请看下面的流程图，判断手机账户余额是否不足10元，如果不足给出提示：

这个程序在“balance<10”这个步骤出现了分支，“balance<10”被称为判断（ bool 类型），当判断为 true 时，执行左边的分支，输出提示；当判断为 false 时，执行右边的分支，不输出任何内容。

在C#中，这个结构成为条件结构，通常用 if 关键字来实现：

当 if 右边的判断为 true 的时候，会执行分支一；如果判断为 false ，则不会执行分支一。

3-3 C#中if…else条件结构

前一节我们学习了 if 条件结构。条件结构可以有2个分支，比如下面的流程图，判断一个整数是奇数还是偶数：

这个流程图从C#实现如下，其中，条件为 true 时执行的分支写在 if() 后面的{}中；条件为 false 时执行的分支写在 else 后面的{}中。

这个由 if 和 else 组成的结构是条件结构的一种，它的基本逻辑是：当条件为 true 时，执行分支1，否则，执行分支2。这段程序中，变量num能够被2整除时会执行分支1，不能被2整除时执行分支2。程序的运行结果是：

每一个 if…else 结构都包含 1 个条件和 2 个分支，而程序会根据条件的真与假，选择执行其中的某一个分支。条件必须为 bool 类型的表达式。

3-5 C#中嵌套的if结构

程序开发中，往往需要先判断一个条件是否成立，再判断另一个条件。比如下面的例子：验证账号是否为“admin”，如果不是则提示错误；如果是，则验证密码是否为“bj2022”：

用C#实现如下：

外层的**if** (userName == "admin") 会被首先判断，如果为 false ，就会输出“用户名错误！”；如果为 true ，再判断内层的**if** (password == "bj2022")。

3-6 C#中多重if结构

如果，有多个条件，其中只有一个成立，应该怎样判断呢？比如小明考试，90分以上奖励一台手机，80-89分奖励一个滑板，60-79分奖励一个烧饼，60以下没有奖励，0-100的分数被划分为4档，需要做3次条件判断。如果用上一节学习的嵌套if结构完成，3层if的嵌套会使程序变得很复杂。本节我们使用多重 if 结构实现，它的基本语法为：

程序运行时，将从上到下依次判断条件，若某个条件为 true ，则执行对应的分支，并且停止后面条件的判断。比如下面的代码，将输出“奖励一个烧饼”：

3-7 C#中else与if的匹配

if…else 条件结构中，如果某个分支只包含一条命令，那么是可以省略大括号{}的。比如上一节的练习，可以简化为：

请注意，如果分支中包含2条以上的命令，是不能省略{}的。

如果 if 和 else 比较多，又省略了{}，怎么判断那一个 if 和哪一个 else 是一对呢？请看下面的代码：

当出现多个 if 和 else ，又没有{}来界定范围时，请参考下面2条原则：

①每一个 else 与前面离它最近的 if 配对。按照这个原则，上面示例代码的两个 else 都与第二个 if 配对，这显然是不可能的，于是又有了第二个原则。

②多个 else 都与同一个 if 相近时，最内层的 else 优先配对。这样，第一个 else 处于内层，就与第二个 if 优先配对，第二个 else 只能与第一个 if 配对。上面的示例代码会输出“C”。

根据这两个原则，上面的代码等同于如下的规范代码：

编写条件结构时，尽可能加上 {} 可以省掉不必要的错误和麻烦。

3-9 C#的条件运算符

C#提供了一种条件运算符，能够代替简单的 if…else 结构。这种条件运算符的语法如下：

条件表达式 ? 分支1 : 分支2

?: 就是条件运算符，可以看到它有3个操作数，所以又被称为三元运算符。它的运算逻辑是：当条件表达式为 true 时，执行分支1；当条件表达式为 false 时，执行分支2。

下面的例子中，根据年龄的大小，输出“成年人”或“未成年人”：

因为age=17，所以条件表达式age>=18的值为 false ，返回“未成年人”。

3-10 C#的switch结构

if…else 之外，C#中还有一种 switch 条件结构，可以用来对变量进行多个分支的等值判断。语法如下：

（变量）与每一个 case 后面的常量进行等值比较，如果相等，就执行对应的分支。执行分支以后， break 关键字会使 switch 结构中止，不会再判断后面的常量。如果变量与所有的常量都不相同，则执行 default 后面的分支。

下面的代码，根据运算符完成了四则运算中的一项：

上面的代码，因为变量oper的值与 case ‘*’ 匹配，所以会输出乘积“18”。

switch 中的（变量）只能是3种类型：整型(如 int )、字符型( char )、字符串类型( string )。

”或“未成年人”：

[外链图片转存中…(img-SC0XbfIe-1705239736445)]

因为age=17，所以条件表达式age>=18的值为 false ，返回“未成年人”。

3-10 C#的switch结构

if…else 之外，C#中还有一种 switch 条件结构，可以用来对变量进行多个分支的等值判断。语法如下：

[外链图片转存中…(img-6axm5Fdw-1705239736445)]

（变量）与每一个 case 后面的常量进行等值比较，如果相等，就执行对应的分支。执行分支以后， break 关键字会使 switch 结构中止，不会再判断后面的常量。如果变量与所有的常量都不相同，则执行 default 后面的分支。

下面的代码，根据运算符完成了四则运算中的一项：

[外链图片转存中…(img-F3snY4hE-1705239736446)]

上面的代码，因为变量oper的值与 case ‘*’ 匹配，所以会输出乘积“18”。

switch 中的（变量）只能是3种类型：整型(如 int )、字符型( char )、字符串类型( string )。