====== C# 变量作用域与数据类型 ======

===== 变量作用域使用范围 =====

在 C# 中，变量的可访问性取决于其定义的位置和修饰符。

  * **类级变量（字段）**：一个类里面定义的变量，默认情况下不能在该类之外直接使用。
  * **默认修饰符**：类成员默认是 `private`（私有），仅限类内部访问。
  * **公开访问**：若需外部访问，需使用 `public` 修饰。
  * **静态访问**：若使用 `static` 修饰，则该变量属于类本身，而非类的实例，可通过 `类名.变量名` 访问。

===== 变量类型 =====

C# 的数据类型主要分为三大类：

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  * **值类型 (Value Types)**：数据直接存储在**栈 (Stack)** 上。包含：整数、浮点数、布尔值、字符、结构体 (struct)、枚举 (enum)。
  * **引用类型 (Reference Types)**：数据存储在**堆 (Heap)** 上，栈中只存储指向堆内存的地址（引用）。包含：类 (class)、接口 (interface)、数组、字符串 (string)、委托 (delegate)。
  * **指针类型 (Pointer Types)**：用于直接操作内存地址，需在 `unsafe` 模式下使用。

引用类型不进行转换，直接引用地址，程序效率会快一点。

===== 值类型详解 =====

==== 基础值类型范围 ====

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==== 浮点数类型注意事项 ====

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在 C# 中，带小数点的数值默认为 `double` 类型。如果需要定义 `float` 类型，必须在数值后添加后缀 **f** 或 **F**。

<code csharp>
// 错误写法：编译器报错，无法将 double 隐式转换为 float
float myFloat = 3.14; 

// 正确写法
float myFloat = 3.14f; 
double myDouble = 3.14;
decimal myDecimal = 3.14m; // 金额计算通常使用 decimal
</code>

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===== 引用类型详解 =====

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==== 引用类型的内存理解 (1) ====

**核心区别：**

  - **值类型**：创建时，值直接保存在**栈**里。
  - **引用类型**：创建时，对象（数据实体）保存在**堆**里，而**栈**里保存的是指向该堆内存地址的“指针”（引用）。

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> **总结**：
>   * 使用**值类型**时，变量之间是独立的。修改一个变量的值**不会**影响其他变量。
>   * 使用**引用类型**时，如果两个变量指向同一个对象，修改其中一个变量引用的对象内容，**会影响**到另一个变量（因为它们指向同一块内存）。

==== 引用类型的内存理解 (2) - 代码案例 ====

请看以下代码示例，观察 `Stime2` 和 `Stime3` 的行为：

<code csharp>
class Ceshi
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

static class TestClass
{
    public static void Function()
    {
        // 1. 值类型赋值（结构体或基本类型）
        // 假设 int 是值类型
        Ceshi Stime1 = new Ceshi() { Name = "A", Age = 25 };
        int age = Stime1.Age; // age 获得了 25 的副本
        Stime1.Age = 35;      // 修改 Stime1 不会影响局部变量 age

        // 2. 引用类型赋值（类）
        Ceshi Stime2 = new Ceshi() { Name = "B", Age = 30 };
        
        // 关键点：这里是将 Stime2 的引用（地址）赋给了 Stime3
        // 此时 Stime2 和 Stime3 指向堆内存中的同一个对象
        Ceshi Stime3 = Stime2; 
        
        // 修改 Stime2 指向对象的属性
        Stime2.Name = "C"; 

        // 输出结果
        Console.WriteLine("Stime1 Age 的值  ：" + Stime1.Age); // 输出 35
        Console.WriteLine("局部变量 age 的值  ：" + age);        // 输出 25 (未变)
        Console.WriteLine("Stime2 Name 的值  ：" + Stime2.Name); // 输出 C
        Console.WriteLine("Stime3 Name 的值  ：" + Stime3.Name); // 输出 C (因为指向同一个对象)
   } 
}
</code>

==== 通用类型 Object ====

`object` 是所有类型的基类。任何类型都可以赋值给 `object`。

{{.:pasted:20251013-092906.png}}

<code csharp>
object num1 = 3.14;      // 装箱：值类型转引用类型
object num2 = "工控机";   // 字符串本身就是引用类型
object num3 = 145;
</code>

==== 类的引用与绑定理解 ====

当多个引用变量指向同一个实例时，使用其中任何一个变量操作成员，效果是等同的。
例如：使用 `fuka` 对象就等于使用 `zhuka` 对象成员（前提是它们指向同一地址）。

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===== 指针类型 (Pointer) =====

指针类型用于直接操作内存地址，类似于 C/C++。在 C# 中使用指针必须在 `unsafe` 代码块中，并且项目属性需要开启“允许不安全代码”。

===== 自定义变量类型：枚举 (Enum) =====

==== 简介 ====

枚举 (Enumeration) 是一种值类型，用于定义一组命名的**整型常量**。

  * **特点**：增强代码可读性，避免使用魔术数字。
  * **赋值**：定义枚举变量时，必须为其赋一个枚举内部定义的值。
  * **传递**：枚举可以像普通变量一样作为参数传递。

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==== 使用步骤 ====

  - **Step 1**：声明枚举类型，列出包含的成员名称（默认从0开始递增）。
  - **Step 2**：使用该类型定义变量，并赋值。

==== 枚举案例 1：星期 ====

<code csharp>
// 创建枚举类型
public enum DaysOfWeek
{
    Sunday,    // 默认值 0
    Monday,    // 默认值 1
    Tuesday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Friday,
    Saturday
}

// 使用枚举
class Program {
    static void Main() {
        // 定义枚举类型变量并赋值
        DaysOfWeek today = DaysOfWeek.Monday;

        if (today == DaysOfWeek.Saturday || today == DaysOfWeek.Sunday)
        {
            Console.WriteLine("It's weekend!");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("It's a weekday.");
        }
    }
}
</code>

==== 枚举案例 2：数学运算 ====

假设有一个名为 `Operations` 的枚举，用于表示不同的数学运算：

<code csharp>
public enum Operations
{
    Add,
    Subtract,
    Multiply,
    Divide
}

// 定义一个静态函数，参数3为枚举类型
public static double PerformOperation(double num1, double num2, Operations operation)
{
    switch (operation)
    {
        case Operations.Add:
            return num1 + num2;
        case Operations.Subtract:
            return num1 - num2;
        case Operations.Multiply:
            return num1 * num2;
        case Operations.Divide:
            if (num2 != 0)
                return num1 / num2;
            else
                throw new ArgumentException("Cannot divide by zero.");
        default:
            throw new ArgumentException("Invalid operation.");
    }
}
</code>