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前言

本文总结了C#中的值类型，特别是数值类型的细节问题。虽然数值类型的使用是一个基础知识，但语言特性中有一些不常见的点也是值得了解的。

C#预定义值类型包含

数值类型
- 有符号整数类型： sbyte, short, int, long
- 无符号整数类型: byte, ushort, uint, ulong
- 实数类型：float, dobule, decimal
逻辑类型
- bool
字符类型
- char

预定义类型是C# Framework中特定类型的别名

例如 int 其实是 System.Int32 类型
它们只是使用的语法不太一样，其实int可以看做是编译器的语法糖

除decimal之外的值类型都是原子类型(Primitive type)

原子类型在编译之后的代码中有直接的指令支持，并且通常有处理器的直接支持。
例如float类型，编译后为IEEE浮点数编码。
System.IntPtr和System.UIntPtr也是原子类型。

数值类型范围

sbyte/byte: 8位
short/ushort: 16位
int/uint: 32位
long/ulong: 64位
float: 32位
double: 64位
decimal: 128位

C#7引入的数字下划线分隔

可以在数字字面量任意位置插入下划线，这是为了增强数字的可读性
例如： int some_larg_number = 1_234_567;

数字字面量的类型推断

在没有显示指定数字字面量的后缀时，编译器会对其类型进行推断
编译器默认推断数字字面量的类型为double或整数类型。
- 如果字面量包含小数点，或者指数符号E，则推断为double
- 否则，字面量类型按照这个序列去尝试推断：int, uint, long, ulong，当某类型可以容纳字面量的值时，则推断为该类型。
- 例如：1.0的类型为double，1的类型为int，0XF0000000的类型为uint

数字后缀

后缀添加在数字字面量后面，明确的指定字面量的类型，大小写均可
后缀包含F, D, M, U, L, UL:
- float f = 1.0f;
- double d = 1D;
- decimal d = 1.0M;
- uint i = 1U;
- long i = 1L;
- ulong i = 1UL;
后缀 U 和 L 几乎用不上，因为 uint, long, ulong总是能被推断出来，或者从int隐式转换
后缀 D 也是多余的，因为只要有小数点，就能推断为double，而小数点总是可以使用的，例如 2.0
后缀 F 和 M 是最有用的。比如对于float类型，必须使用后缀F才能指定。例如: float f = 3.14f; 如果不使用后缀F，则3.14肯定就推断为double了，且不能从double隐式转换到float,因此会造成一个编译错误。

溢出和溢出检测

整数类型计算造成溢出时默认情况不会抛出异常，使用checked操作符可以检查溢出，当溢出发生时抛出OverflowException异常。例如：

int a = 1234567;
int b = 1234567;
int c = checked(a * b); //检查单个表达式

//检查一个块中的所有表达式
checked
{
    c = a * b;
    c = a * a;    
}

注意：浮点类型是不支持 checked 操作符的
通过编译器选项可以默认打开checked，即不需要显示使用checked操作符即可以进行检查。这种情况下，如果想要对于个别表达式不进行检查，可以使用unchecked操作符。
常量表达式总会进行checked检查，如果不想检查，可以使用unchecked。

特殊浮点数值

特殊浮点数值常量

NaN: double.NaN 和 float.NaN
正无穷大 double.PositiveInfinity和float.PositiveInfinity
负无穷大 double.NegativeInfinity和float.NegativeInfinity
负0：-0.0 和 -0.0f

除0的结果

非0数值除以0得到无穷大

1.0/0.0 和 -1.0/-0.0 得到正无穷大
-1.0/0.0 和 1.0/-0.0 得到负无穷大

0除0

0.0/0.0 得到 NaN

无穷大相减

(1.0/0.0) - (1.0./0.0) 得到NaN

NaN比较

使用 == 和 NaN 比较，结果总是False
甚至 == 的两端都是NaN，结果也是False，例如： 0.0/0.0 == double.NaN 结果为False
使用object.Equals比较时，两个NaN是相等的，例如： object.Equals(0.0/0.0, double.NaN);结果为True

测试NaN

使用 double.IsNaN() 和 float.IsNaN()

NaN的用处

可以使用NaN表示一个特定值，表示未设置等情况，使用IsNaN测试。

浮点数误差

float和double内部表达都是基于2进制，因此它们只能精确表示基于2进制的数值。而很多基于10进制的小数则不能精确表示。而decimal类型是基于10进制的，因此可以精确表示10进制数。
由于误差的存在，浮点数之间的比较要特别小心。一般会使用一个容错值进行比较。

c#数值类型详解

前言