Переменные C# | Типы и виды переменных

Любой, даже начинающий программист сталкивается с переменными ежедневно. Но за кажущейся простотой скрыт мощный механизм работы с памятью. Давайте разбираться, что такое переменные подробнее.

Что такое переменная?

Определение переменной звучит примерно следующим образом:

Переменная – это именованная область памяти.

Но что это означает для нас. Давайте разбираться на примере.

Я думаю, что каждый из вас уже знаком с понятием переменной в алгебре. Это тот самый X, который приходиться искать в уравнении. В программировании переменная имеет схожие функции. Это своеобразный псевдоним, что-то неопределенное, неизвестное, под которым может скрываться кто угодно

Представь себе коробочку. На этой коробочке написано «Подарок» и это делает эту коробочку уникальной. Ты всегда сможешь найти именно эту коробку по этому имени (при условии, что не может существовать ни одной другой коробочки с таким именем).

А вот положить в эту коробочку ты можешь все что угодно. Это может быть и новенький IPhone, и миленький котеночек, и что-нибудь куда менее приятное (как в фильме «Семь»). Кстати, если не смотрел этот фильм, очень рекомендую, но только если у тебя крепкая психика и тебе больше 18 лет.

И в дальнейшем ты можешь как угодно работать с этой коробочкой. В любой момент ты можешь положить туда что-нибудь (предварительно выкинув оттуда то, что там лежало раньше), посмотреть, что там лежит, или вообще взять и выкинуть эту коробочку со всем содержимым.

При этом важно понимать, что концепция переменных это очень сложный механизм работы с памятью, который просто скрыт от программиста современными операционными системами и высокоуровневыми языками программирования.

Типизация переменных

Именно так работали бы переменные, если бы в не существовало типизации. Типизация – это возможность разделить коробочки по возможному содержимому. То есть, когда мы создаем коробочку, мы кроме имени указываем, что в ней может располагаться. И тогда, в коробочку для IPhone котеночка ты уже не засунешь.

Это позволяет дополнительно защититься от ошибок, потому что ты будешь заранее знать, что будет в коробочке, и будешь готов к тому, как тебе нужно будет себя вести с содержимым.

Языки программирования условно можно разделить на два больших типа:

Сильнотипизированные – те, где вся ответственность за указание типа переменных ложится на программиста

Слаботипизированные – те, где компьютер сам решает, какой тип используется в конкретном случае.

Язык C# относится к первым. Возможно, это лишает его такой гибкости как тот же самый JavaScript (который относится ко вторым), но при этом дает большую защищенность от ошибок.

Виды переменных в языке C#

Перед тем, как мы приступим к знакомству с основными типами данных в языке C# необходимо узнать изучить еще один вопрос – виды переменных. На самом деле их всего два:

Ссылочные – хранятся в куче (сложные типы и классы)

Значимые – хранятся в стеке (базовые примитивные типы)

Мы не будем подробно останавливаться на этой теме, но общая идея следующая:

Условно в компьютере существует два вида памяти для работы приложения:

Стек (Stack) – быстрая память, но сильно ограниченная по размеру

Куча (Heap) – память, ограниченная только размером оперативки, но при этом значительно более медленная, чем стек.

Таким образом несложно понять, что стек хранит небольшие по размеру данные, к которым обеспечивается доступ с наибольшей скоростью, а в куче хранятся сложные сущности, содержащие большой объем данных.

Типы переменных в языке C#

Начнем со знакомства с наиболее часто используемыми типами данных (большинство их них значимые):

Это самые распространенные и часто используемые типы данных, но это далеко не все типы. В таблице ниже приведены типы данных, которые используют в тех случаях, когда необходимо заботиться о быстродействии и потреблении системных ресурсов.

Надеюсь, ты заметил, что для типов float и decimal при дробном числе добавляется специальная литера (F и M соответственно). Это связано с тем, что по умолчанию в C# дробные числа хранятся в типе double, а это необходимо для того, чтобы компилятор правильно воспринимал эти числа. Для целых значений это не обязательно.

Объявление переменной в языке C#

Для того, чтобы объявить переменные следует указать ее тип и имя, и желательно сразу же инициализировать значением (но не обязательно). Соответственно, объявление целочисленной переменной будет выглядеть следующим образом:

int i = 42;

Где int – тип, i – имя переменной, = — символ присваивания значения, 42 – значение, ; — символ окончания команды.

Данная форма является наиболее правильной, но в некоторых случаях возможно разделение данной операции на две команды

int i;
i = 42;

Аналогичным образом происходит объявление переменных и других типов.

Переменные типа var в языке C#

Тип var по своей сути является просто синтаксическим сахаром. Он позволяет не дублировать указание типа в объявлении переменных, получая данные о типе из контекста. Проще всего это понять на примере.

int i = 42;

В данном случае компилятор и так может однозначно понять, что тип переменной должен быть целым числом, так как справа от = стоит целое число. Чтобы сэкономить силы программиста можно использовать тип var, который будет автоматически определять тип переменной из контекста, при этом она все также будет оставаться сильнотипизированой. То есть, если ты сначала объявишь переменную как целое число, а потом попробуешь добавить к ней строку, то получишь синтаксическую ошибку.

var i = 42;
i = “hello”; //ошибка
i = 69; // все ок

Переменные типа dynamic в C#

Я настоятельно рекомендую избегать использование данного типа на практике. Он делает переменные действительно не типизированными, снимая с компилятора вообще всю ответственность. Его внедрение связано с тем, что платформа .NET поддерживает множество языков, в том числе слаботипизированные, и для обеспечения совместимости и был создан этот тип.

dynamic d = 5;
d.ajshdfakj(); //компилятор не скажет об ошибке

В данном случае, компилятор на этапе написания не будет вообще контролировать типы, но естественно на этапе выполнения приложения вы получите сообщение об ошибке.

Я еще раз настоятельно рекомендую трижды подумать, перед тем как использовать этот тип, потом посоветоваться с опытными коллегами, а потом еще раз подумать, и только если не остается никакого другого варианта использовать этот тип.

Задание по теме переменные

Необходимо поэкспериментировать и объявить переменные всех типов данных. Вывести их на консоль. Изучить методы и свойства доступные для каждой переменной в помощнике intellisense.

Подписывайтесь на мой YouTube-канал, чтобы не пропускать живые уроки по программированию на языке C#, а также вступайте в мою группу Вконтакте и Telegram-канал. Там много обучающих материалов по всем языкам, а также отличный IT-юмор. А также рекомендую прочитать статью Монитор для программиста: как выбрать?