2.3 變量

變量和常量相當于為數(shù)據(jù)值指定的名稱。程序往往不是針對明確數(shù)據(jù)的，如一個程序的功能是根據(jù)長和寬，求一個矩形的面積。若只是固定長和寬的矩形，則直接用數(shù)據(jù)進行計算即可；而使用了變量的程序，通過變量作為長和寬的名稱，則改變變量的值，可求解出多個矩形的面積。

本節(jié)介紹變量的定義、命名規(guī)則、作用域和生命周期等。

2.3.1 變量的聲明和初始化

程序中的變量可以理解為數(shù)學中的變量，在數(shù)學函數(shù)中，x是一個沒有確定值的數(shù)，如橢圓函數(shù)、拋物線函數(shù)、雙曲線函數(shù)等，圖形根據(jù)x的值而變化，程序中的變量也是如此。

變量由兩部分構(gòu)成，一個是變量的名稱，另一個是變量的值。如x=56，則變量名稱為x，值為56。

變量存儲可以變化的值，變量可以被聲明，可以被初始化，可以被賦值。對于聲明、初始化和賦值的作用，如下所示。

□ 聲明 告訴系統(tǒng)，這個變量（數(shù)據(jù)）的存在，系統(tǒng)將根據(jù)數(shù)據(jù)類型為其分派存儲空間。

□ 初始化 為變量指定一個初始的值。

□ 賦值 為變量指定一個值。

變量為一段有名稱的連續(xù)存儲空間，在源代碼中通過定義變量來申請并命名這樣的存儲空間，并且通過變量的名稱來使用這段存儲空間。

在C#中，變量就是存取信息的基本單元。對于變量，必須明確變量的名稱、類型、聲明以及作用域。另外，變量的值可以通過重新賦值或運算符運算后被改變。

C#中，用戶可以通過指定數(shù)據(jù)類型和標識符來聲明變量。如定義整型變量，名稱為num，則定義語句如下所示：

int num;
或者
int num=26;

上述語法代碼中涉及3個內(nèi)容：int、num和=26。其具體說明如下：

□ int 定義變量類型為整型。

□ num 變量名稱，也叫標識符。

□ =26 “=”在C#中為賦值符，該符號右邊的值26為變量的初始值，值類型初始值默認為0。若該符號在變量聲明后出現(xiàn)，則變量的值將被修改為新的值。

初始化變量是指為變量指定一個明確的初始值，初始化變量時有兩種方式：一種是聲明時直接賦值；另一種是先聲明、后賦值。如下代碼分別使用兩種方式對變量進行初始化：

char usersex = '男';                         //直接賦值
或者
string username;                             //先聲明
username = "陳洋洋";                         //后賦值

另外，多個同類型的變量可以同時定義或者初始化，但是這些變量中間要使用逗號分隔，聲明結(jié)束時用分號結(jié)尾，如下所示：

string username, address, phone, tel;      //聲明多個變量
int num1 = 12, num2 = 23, result = 35;     //聲明并初始化多個變量

C#中初始化變量時需要注意以下事項：

□ 變量是類或者結(jié)構(gòu)中的字段，如果沒有顯式的初始化，默認狀態(tài)下創(chuàng)建這些時初始值時為0。

□ 函數(shù)中的變量必須進行顯式的初始化，系統(tǒng)不允許使用未賦值的變量，以維護代碼的安全。

2.3.2 變量的修飾

在變量的聲明語句中，可以對變量使用修飾符進行修飾，常見的修飾有7種類型：靜態(tài)變量、實例變量、數(shù)組元素、值參數(shù)、引用參數(shù)、輸出參數(shù)以及局部變量。

變量通常在類和函數(shù)中進行聲明，類中的變量又稱作類的字段，可以被類中的任何函數(shù)調(diào)用；而函數(shù)中聲明的變量只能在函數(shù)內(nèi)部使用。它們的具體說明如下所示：

□ 靜態(tài)變量 它是指使用static修飾符聲明的變量。

□ 實例變量 與靜態(tài)變量相對應(yīng)，是指未使用static修飾符聲明的變量。

□ 數(shù)組元素 它是指作為函數(shù)成員參數(shù)的數(shù)組，它總是在創(chuàng)建數(shù)組實例時開始存在，在沒有對該數(shù)組實例的引用時停止存在。

□ 值參數(shù) 是指在方法中未使用ref或out修飾符聲明的參數(shù)。

□ 引用參數(shù) 它是指使用ref修飾符聲明的參數(shù)。

□ 輸出參數(shù) 它是指使用out修飾符聲明的參數(shù)。

□ 局部變量 它在應(yīng)用程序的某一段時間內(nèi)存在，局部變量可以聲明在塊、for語句、switch語句和using語句中。

2.3.3 變量的命名規(guī)則

變量的聲明需要為其指定一個名稱，但變量的命名并不是任意編寫的。在C#中為變量命名時需要遵循以下幾條規(guī)則。

□ 變量名稱必須以字母開頭。

□ 變量名稱只能由字母、數(shù)字和下劃線組成，而不能包含空格、標點符號、運算符等其他符號。

□ 名稱要為有實際意義的名稱，方便對程序的理解和維護。

□ 變量名稱不能與庫函數(shù)相同。

□ 變量名稱不能與C#中的關(guān)鍵字名稱相同，關(guān)鍵字是C#語法中被賦予特殊含義和用法的單詞或詞組。

2.3.4 C#中的關(guān)鍵字

關(guān)鍵字是程序中有著特殊含義和用法的詞，如定義命名空間時使用的“namespace”關(guān)鍵字、定義類時使用的“class”關(guān)鍵字，以及引用命名空間時使用的“using”關(guān)鍵字，都有著指定的用法。

關(guān)鍵字不能作為變量的名稱，以避免在使用時與變量發(fā)生混淆。常見的關(guān)鍵字如表2-5所示。

表2-5 C#中的關(guān)鍵字

每一個關(guān)鍵字都有著確定的用法，常見的關(guān)鍵字及其用法如下所示。

□ base 用于訪問被派生類或構(gòu)造中的同名成員隱藏的基類成員。

□ catch 定義一個代碼塊，在特定類型異常拋出時，執(zhí)行塊內(nèi)代碼。

□ const 標識一個可在編譯時計算出來的變量值，即一經(jīng)指派不可修改的值。

□ enum 表示一個已命名常量群集的值類型。

□ finally 定義一個代碼塊，在程序控制流離開try代碼塊后執(zhí)行。參見try和catch。

□ foreach 用于遍歷一個群集的元素。

□ goto 一個跳轉(zhuǎn)語句，將程序執(zhí)行重定向到一個標簽語句。

□ namespace 定義一個邏輯組的類型和命名空間。

□ sizeof 一個操作符，以B(Byte)為單位返回一個值類型的長度。

□ throw 拋出一個異常。

□ try 異常處理代碼塊的組成部分之一。

□ typeof 一個操作符，返回傳入?yún)?shù)的類型。

□ using 當用于命名空間時，using關(guān)鍵字允許訪問該命名空間中的類型，而無須指定其全名。也用于定義finalization操作的范圍。

2.3.5 變量的作用域和生命周期

變量并不是在整個項目的運行中都有效的，它有著自己的作用域（作用范圍）和生命周期。一般情況下需要通過以下規(guī)則確定變量的作用域。

□ 只要變量所屬的類在某個作用域內(nèi)，其字段（即成員變量）也在該作用域中。

□ 局部變量存在于聲明該變量的塊語句或方法結(jié)束的大括號之前的作用域。

□ 在for和while循環(huán)語句中聲明的變量只存在于該循環(huán)體內(nèi)。

如在命名空間下定義一個類，類中定義一個函數(shù)；并在類和函數(shù)中分別定義變量，如練習2-2所示。

【練習2-2】

在命名空間Homework下定義類Program及其內(nèi)部的函數(shù)Main()、Show()，在Main()函數(shù)內(nèi)分別定義變量j和變量i，在Main()外定義變量num，代碼如下：

using System;
namespace Homework
{
   class Program
   {
      int num=30;
      static void Main()
      {
         int j=20;
         int i=5;
         Console.WriteLine(i+j+num);
      }
      static void Show()
      {
         Console.WriteLine(num);
      }
   }
}

上述代碼中，變量num在類的定義之內(nèi)，在函數(shù)Main()之外，因此num可以被類中所有函數(shù)調(diào)用，其生命周期與類的聲明周期一致；而變量j和i在函數(shù)Main()內(nèi)部，只能在Main()內(nèi)部使用，其生命周期與Main()函數(shù)一致。而同在一個類中的函數(shù)Show()可以使用變量num，不能使用Main()函數(shù)中的變量j和i。

變量的作用域只在某一個范圍內(nèi)有效，是相對于定義狀態(tài)的；而變量的生命周期是相對于運行狀態(tài)的，即程序運行某個方法時方法中的變量有效，當程序執(zhí)行完某個函數(shù)后，函數(shù)中的變量也就消失了。