C# 教學課程（二）：運算式、型別與變數完整指南

學習目標

• 理解變數本質：資料儲存位置
• 掌握 C# 簡單型別分類與範圍
• 認識運算式、運算子優先序與結合性
• 了解字串與陣列型別

變數與強型別系統

C# 是強型別語言：所有變數操作皆依型別進行，編譯器嚴格檢查型別相容性，確保資料合法性與一致性。變數必須先宣告型別再使用。

簡單型別完整對照表

布林型別

bool hasContent = true;
bool noContent = false;
Console.WriteLine($"It is {hasContent} that C# provides content.");
// 輸出: It is True that C# provides content.

整數型別（有號/無號）

char 代表單一 Unicode 字元，不可直接參與數學運算。

浮點與十進位型別

金融計算請使用 decimal，避免二進位浮點誤差。

運算子優先序與結合性完整表

左結合：從左至右運算（如 a - b - c 等同 (a - b) - c）
右結合：從右至左運算（指派 a = b = c 等同 a = (b = c)）

單目運算子實戰範例

int unary = 0;
int preInc = ++unary;   // 先加後取值 → 1
int preDec = --unary;   // 先減後取值 → 0
int postDec = unary--;  // 先取值後減 → 0 (unary 變 -1)
int postInc = unary++;  // 先取值後加 → -1 (unary 變 0)

sbyte bitNot = 0;
bitNot = (sbyte)(~bitNot);  // 位元取反：0 → -1 (0xFF)
bool logNot = false;
logNot = !logNot;           // 邏輯非：false → true

關鍵差異：前置 ++x 先運算後取值，後置 x++ 先取值後運算。

二元運算子與型別轉換

int x = 7, y = 5;
int result = x / y;           // 整數除法 → 1
float floatResult = (float)x / (float)y;  // 強制轉型 → 1.4
result = x % y;               // 餘數 → 2
result += x;                  // 等同 result = result + x

整數運算結果為 int，若指派給較小型別（byte、short）需強制轉型，注意資料遺失風險。

字串型別

string 為參考型別，內容不可變。字面常數以雙引號括住："Hello World"。支援逸出字元（\n、\t、\\）與逐字字串（@"C:\Path"）。

陣列型別完整指南

一維陣列

// 宣告並初始化
int[] myInts = { 5, 10, 15 };
string[] names = new string[3] { "Joe", "Matt", "Robert" };

// 存取
Console.WriteLine(myInts[0]);  // 5
names[1] = "Mary";

多維陣列（矩形陣列）

double[,] matrix = new double[2, 2];
matrix[0, 0] = 3.14;
matrix[1, 1] = 2.11;

交錯陣列（陣列的陣列）

bool[][] jagged = new bool[2][];
jagged[0] = new bool[2];
jagged[1] = new bool[1];  // 每維長度可不同

陣列屬性與方法

string[] arr = { "Linda", "Lily", "Adidas" };
int len = arr.Length;           // 總長度 3
int dimLen = arr.GetLength(0);  // 第 0 維長度 3
Array.Sort(arr);                // 排序
Array.Reverse(arr);             // 反轉

重要規則總結

• 陣列索引從 0 開始
• 陣列大小必須為整數常數或變數，初始化需用 new
• int len = 3; string[] arr = new string[len] { "a", "b", "c" }; 合法（len 為變數）
• const int len = 3; 亦可，但非常數變數不可用於固定大小語法（new string[len] 中 len 必須為常數）
• 初始化清單元素數量必須符合宣告大小