C# 入門教程（四）：預定義類型與基本數據類型完整指南

前言：C# 的類型系統基石

C# 作為強類型語言，擁有豐富的預定義類型，直接對應 .NET 運行時類型系統。不同於 C/C++ 的基本類型大小隨實現變化，C# 預定義類型具有固定大小、固定範圍、固定行為，跨平台一致。本文系統整理所有預定義類型、字面量語法、類型轉換規則、以及 bool 與整數的嚴格區分（避免經典 C/C++ Bug）。

核心預定義類型表

關鍵差異：bool 非整數，杜絕 C/C++ 經典 Bug

C/C++ 中 int i = 0; if (i = 0) ... 編譯通過但邏輯錯誤（賦值而非比較）。C# 嚴格禁止整數隱式轉換為 bool：

int i = 0;
if (i = 0) { } // 編譯錯誤 CS0029: Cannot implicitly convert type 'int' to 'bool'

正確寫法：

if (i == 0) { }           // 比較
if ((str = Console.ReadLine()) == "") { } // 賦值後比較

設計哲學：條件判斷必須是明確的布林表達式，消除賦值/比較混淆、非零即真等隱性規則。

字面量與類型推導細節

• 整數字面量無後綴 → int、uint、long、ulong（首個能容納者）。
• 十六進制（0x...）無後綴 → int、uint、long、ulong。
• 浮點字面量無後綴 → double。1.23F → float，1.23D/1.23 → double，1.23M → decimal。
• char 字面量：'a', '\n', '\u0041'。
• string 字面量："line\nbreak" (轉義)、@"C:\path\file" (逐字字串，雙引號用 "" 轉義)。

值類型 vs 參考類型：預定義類型的分類

• 值類型（繼承 System.ValueType）：所有數值類型、bool、char、decimal、結構體、枚舉。存儲於棧/內聯，賦值複製內容。
• 參考類型：object、string、類別、介面、委托、陣列。存儲於堆，變量存引用。

decimal 雖為值類型，但非基元類型（CLR 無專用指令），運算由 BCL 方法實現。

結構體模擬基本類型：運算子重載演示

C# 允許結構體重載運算子，實現類基本類型語義：

using System;
struct Digit { /* 內部 int 值 + 運算子重載 */ }
class Test {
  static void TestInt() {
    int a = 1, b = 2, c = a + b; Console.WriteLine(c); // 3
  }
  static void TestDigit() {
    Digit a = (Digit)1, b = (Digit)2, c = a + b; Console.WriteLine(c); // 3
  }
  static void Main() { TestInt(); TestDigit(); }
}

這展示了 C# 類型系統的可擴展性：使用者定義類型可擁有與基本類型一致的語法體驗。

常見陷阱與最佳實踐

1. 整數除法截斷：int a = 5 / 2; // 2。需浮點運算請用 5.0 / 2 或轉型。
2. 浮點比較：避免 a == b，用 Math.Abs(a-b) < epsilon。
3. decimal 用於財務/精確計算：float/double 為二進制浮點，0.1 無法精確表示；decimal 為十進制浮點，適合貨幣。
4. 溢出檢查：預設編譯器不檢查溢出（int.MaxValue + 1 → int.MinValue）。用 checked 區塊/編譯選項啟用檢查拋 OverflowException。
5. 類型轉換：隱式轉換安全無損失（int → long）；顯式轉換可能截斷/溢出（(int)longVal），需謹慎。

總結

C# 預定義類型是類型系統的基石，固定大小、嚴格語義、豐富字面量支援。理解 bool 非整數、值/參考類型分工、decimal 精度優勢、溢出檢查機制，能避免 90% 初學者類型相關 Bug。下一篇將講解運算式、運算子與流程控制語句。