02-Predefined+Data+Types+and+Operators
02-Predefined Data Types and Operators
简单数值计算
学习目标：
?能够列举预定义数据类型的名称。
?能够把简单的代数公式转化为程序符号（程序表达式）。
概述：
在这一节里，将学习如何把简单数学公式转化为程序代码，从而掌握简单数值类型和算术运算符。下面所举的都是非常简单的数值计算例子。
1. 算术表达式
从诞生起，计算机的首要任务是承担繁重的计算工作。英国在第二次世界大战期间秘密研制了世界上的第一台电子计算机，用它来破解德国军队的密码。由于对外界保密，所以人们一直把美国人在1946年制造的计算机当作人类的首台电子计算机。
早期它被用来破译密码；计算火炮的弹道；飞机的航线，后来被用于更大规模的计算，如预测天气；模拟核弹爆炸等。无论哪一种计算任务，都需要把数学符号构成的公式转化为计算机能够识别的表达式才行。转换需要两个基本要素：a).要制定工时中的每个变元存放哪种类型的数据。b).用程序语言的运算符替换公式中的运算符。下面的例子一步一步地展示了如何用程序语言来描述数学公式。
2. 例1：华氏温度转摄氏温度。//把数学公式转换为程序表达式[上机做一遍]
美国和英国习惯使用英制单位，而欧洲大陆的国家和大多数的亚洲国家习惯使用公制单位。例如，2004年元旦的那天，纽约的气温是华氏33度。转化为公制，就是摄氏1度。能够通过编写程序，能够让计算机自动地把华氏温度转化为摄氏温度吗？
第1步：通过查找资料发现，摄氏温度与华氏温度转换的数学公式为：
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摄氏温度= (华氏温度-32) * 5/9
第2步：因为编写程序的时候用英文字母比用中文词组方便，所以用英文Celsius 的“c”
代表摄氏温度；用Fahrenheit的“f”代表华氏温度。公式重写为：
c = ( f – 32 ) * 5 / 9
第3步：打开程序代码编辑器，输入框架代码：
第4步：输入实现温度转换的表达式：（说明：摄氏度后面的竖线是一个在闪烁的光标）
using System;
class Class1
{
static void Main()
{
double c, f;
f = 102;
c = (f - 32) * 5 / 9;
Console.Write(c + "摄氏度");
Console.ReadLine();
}
}
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知识点：
?表达式中的c和f称作变量，也就是在程序运行的过程中它们的数值可以改变。
?double是变量c和f的数据类型。其作用是告诉计算机：c和f可以被赋予带小数点的数值。其他的类型将在本节的后面详细介绍。
?温度换算的表达式中，星号、斜杠、等号都叫做运算符。所谓运算符就是加、减、乘、除以及求余数和开根号之类的数学符号。圆括号用于规
定优先级，也就是括号内的先算。简而言之，程序语言的运算符用法与
数学运算符的用法相同。等号也叫做赋值符号，其作用是把右边的值赋
给左边的变量。
c = ( f – 32 ) * 5 / 9
第5步：按Ctrl+F5运行程序：
从运算的结果可以看到，华氏102度相当于摄氏38.8度。
知识点：
?变量在使用前一定要指定类型。如果程序中有未指定类型的变量，就不能通过编译。变量的类型叫做数据类型。
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3. 例2：下面的程序使用了没有指定类型的变量t：[上机做一遍]
using System;
class App1
{
static void Main()
{
t=2; //变量t还没有被定义，所以不能赋值。
}
}
编译之后得到如下出错信息：
D:\>csc app1.txt
Microsoft (R) Visual C# .NET Compiler version 7.10.3052.4
for Microsoft (R) .NET Framework version 1.1.4322
Copyright (C) Microsoft Corporation 2001-2002. All rights reserved.
app1.txt(6,3): error CS0103: The name 't' does not exist in the class or
namespace 'App1'
任何一个变量都必须指定数据类型。如果打算用t存放整数类型数据，就应该声明为int 类型；如果打算存放有理数，就应该声明为float或者double。
方便起见，程序语言总是提供一些预先定义好的类型。下表列出了所有的预定义类型：（提示：并不需要硬背所有这些类型。常用的仅有string, int, double三个类型。）类型名类型说明举例
String字符串类型－Unicode字符串序列string str = "Mahesh";
Sbyte有符号的８位整数类型sbyte val = 12;
Short有符号的16位整数类型short val = 12;
Int有符合的32位整数类型int val = 12;
Long有符号的64位整数类型long val1 = 12;
long val2 = 34L;
Bool布尔类型；一个布尔类型变量值是true bool val1 = true;
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或者false bool val2 = false;
Char 字符类型；一个字符类型变量值是一个
Unicode编码字符
char val = 'h';
Byte无符号的8位整数类型byte val1 = 12;
byte val2 = 34U;
Ushort无符号的16位整数类型ushort val1 = 12;
ushort val2 = 34U;
Uint无符号的32位整数类型uint val1 = 12;
uint val2 = 34U;
Ulong无符号的64位整数类型ulong val1 = 12;
ulong val2 = 34U;
ulong val3 = 56L;
ulong val4 = 78UL;
Float单精度浮点数类型float val = 1.23F;
Double双精度浮点数类型double val1 = 1.23;
double val2 = 4.56D; Decimal小数类型；具有28到29位的数据精度decim al val = 1.23M;
预定义数据类型表
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知识点：
?定义变量的格式为：类型变量名；
int a; //定义a为整形变量
float b; //定义b为浮点类型变量
char c; //定义c为字符类型变量
?字符串类型也是一种常见的数据类型。下面的程序代码把两个字符串变量的值相加（首尾相连）并输出：
string str1,str2; //定义字符串变量str1和str2
str1=”hello ”;//给str1赋值
str2=”world.”;//给str2赋值
Console.Write(str1+str2);//输出两个字符串变量相加的值
4. 输入/输出语句
为了能够让程序动态地接受用户的键盘输入并在屏幕上输出结果，我们常常用ReadLine 和WriteLine方法（第六节将详细介绍方法的概念，目前只要记住ReadLine用来读取键盘输入；WriteLine用来输出结果就行了）。下面的程序从键盘读入用户的名字，然后加上Hello并输出。
例3．从键盘读取名字[上机做一遍]
using System;
class App1
{
static void Main()
{
Console的ReadLine()方法能够从键盘得到用户输入。例如：
string name; //定义name变量为字符串型
name=Console.ReadLine();//把从键盘得到的字符串赋给name变量
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Console.WriteLine(“Hello “+name); //输出name的值
}
}
5. 数据类型转换
由于Console.ReadLine()返回的总是字符串型数据，因而不能赋给其他类型的变量。例如下面的代码试图把字符串赋给整数型变量，这是错误的：
例4．错误的类型转换[上机做一遍]
int i;
i=Console.ReadLine(); //Error 不能把字符串直接赋给整数型变量为了把字符串转为整数，应该使用int的Parse方法。例如：
string keyboardvalue=Console.ReadLine();
int i;l
i=int.Parse(keyboardvalue);
为了不必每次计算都要重新编译源代码，能否利用输入输出和数据类型转换，把例1的温度转换程序改进一下，使它能够从键盘读取华氏温度值，然后把摄氏温度值输出到屏幕上呢？
例5．从键盘读取华氏温度值[上机做一遍]
using System;
class App1
{
static void Main()
{
double c,f;
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string s;
Console.WriteLine("请输入华氏温度:");//提示语句
s=Console.ReadLine();//读取键盘输入
f=double.Parse(s);//把字符串转换为数值
c=(f-32)*5/9;
Console.Write(c+"摄氏度");
}
}
运行结果为：
第4步：输入实现温度转换的表达式：（说明：摄氏度后面的竖线是一个在闪烁的光标）
using System;
class Class1
{
static void Main()
{
double c, f;
f = 102;
c = (f - 32) * 5 / 9;
Console.Write(c + "摄氏度");
Console.ReadLine();
}
}
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自测练习
1．下图是透镜成像原理。已知下图中物的高度H=29.5米，像的高度h=19毫米，从透镜中心O到d的距离为210毫米，求物距OD的长度。请编写一程序，从键盘输入已知条件，并把计算结果输出到屏幕上。
using System;
class App1
{
static void Main()
{
double H, h, Od, OD;
H = 29.5 * 100; h = 19 * 0.1; Od = 210 * 0.1; OD = H /h * Od;
Console.WriteLine(OD + "cm");
Console.ReadLine();
}
}
2．已知：1英尺=12英寸，1英寸＝2.54厘米。设计一个程序，从键盘输入你的身高值，将公制值转换成英制单位值输出。例如，我的身高是1.79米。用英制表示为：
1.79米＝5英尺+10英寸。
// using System;
class App1
{
static void Main()
{
double c, f;
string s;
Console.WriteLine("请输入身高");
s=Console .ReadLine ();
c=double.Parse(s)/12/2.54;f=(c-(int)c)*12;
s=(int)c+"英尺"+f+"英寸";
Console.WriteLine(s);
Console.ReadLine();
}
}
知识点：
数值类型变量之间的转换
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变量其实就是计算机内存中一小块空间的名字。这块存储空间的大小就是变量的类型。假设有x（整数型）和y（有理数型）两个变量。这两个类型不同的变量在相互赋值的时候可能产生两种情况：
●y=x; 这种情况为低精度向高精度的转换，也就是把小内存空间的内容放入相对
较大的内存空间。由于不会发生数据丢失，所以也叫做隐式转换。
●x=(int)y; 这种情况为高精度向低精度的转换，也就是把大内存空间的内容放入
相对较小的内存空间。由于可能发生数据丢失，所以也叫做显式转换。必须采
用小括号内写上目标类型名的格式告诉计算机确实要做这样的转换。
课后练习：计算最高时速
下图是一辆最高时速为209英里的汽车。这辆车最快每小时能跑多少公里？请编写一程序，从键盘读入每小时的英里数，然后把公里数输出到屏幕上。
a)．请填写下表：
英里和公里的换算公式：
换算的程序表达式：
程序用到的变量名：
程序用到的类型名：
英里和公里的换算公式：
换算的程序表达式：
程序用到的变量名：
程序用到的类型名：
b)．请把完整的程序代码写在下面：
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