介绍 C# 中的整数数据类型和其限制
C# 中的整数数据类型用于存储没有小数部分的数值。这些数据类型根据其大小和范围适用于不同场景，主要包括以下几种：
1. 整数数据类型的分类
数据类型 | 大小（位） | 范围 | 说明 |
byte | 8 | 0 到 255 | 无符号 8 位整数，用于存储小范围的正整数，例如颜色值的 RGB 通道 |
sbyte | 8 | -128 到 127 | 有符号 8 位整数，用于存储较小的整数，包含负数 |
short | 16 | -32,768 到 32,767 | 有符号 16 位整数，用于中等范围的数值 |
ushort | 16 | 0 到 65,535 | 无符号 16 位整数，常用于存储非负数的中等范围值 |
int | 32 | -2,147,483,648 到 2,147,483,647 | 有符号 32 位整数，最常用的整数类型 |
uint | 32 | 0 到 4,294,967,295 | 无符号 32 位整数，适用于不需要负数的更大范围 |
long | 64 | -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807 | 有符号 64 位整数，存储非常大的整数 |
ulong | 64 | 0 到 18,446,744,073,709,551,615 | 无符号 64 位整数，适用于超大范围的正整数 |
2. 数据类型的限制
- 范围限制
每种整数数据类型都有固定的范围，超出该范围会导致 溢出（Overflow） 或 下溢（Underflow）： - 在默认设置下，溢出不会抛出异常，但结果可能不正确。
- 可以使用 checked 和 unchecked 关键字显式地开启或关闭溢出检查。
- 示例：
- int maxInt = int.MaxValue; int result = maxInt + 1; // 溢出，可能返回负数
- 启用溢出检查：
- checked { int maxInt = int.MaxValue; int result = maxInt + 1; // 抛出 OverflowException }
- 内存占用
较大的数据类型（如 long 和 ulong）会消耗更多内存，在高性能或内存有限的环境中应谨慎使用。 - 类型兼容性
- 无符号和有符号类型之间不能直接进行隐式转换，例如 int 和 uint。
- 必须使用显式类型转换，但可能导致数据截断。
- 示例：
- int num = -10; uint unsignedNum = (uint)num; // 结果可能不可预期
- 溢出行为
默认情况下，C# 不会检查溢出，除非显式使用 checked 块或在编译时启用溢出检查。
3. 数据类型的扩展属性
- MinValue 和 MaxValue 属性：用于获取类型的最小值和最大值。 示例：
- Console.WriteLine(#34;int 的范围：{int.MinValue} 到 {int.MaxValue}");
- 默认值：整数类型的默认值为 0。 示例：
- int defaultValue = default(int); Console.WriteLine(#34;默认值为：{defaultValue}"); // 输出 0
4. 使用建议
- 选择合适的类型：根据实际需求选择合适的范围，以优化内存和性能。例如：
- 使用 byte 存储颜色值。
- 使用 int 存储大多数整数值。
- 使用 long 存储需要处理非常大的整数值。
- 避免溢出：在可能发生溢出的运算中，使用 checked 关键字。
- 使用常量或边界检查：在处理用户输入或动态数据时，确保值在合法范围内。
总结
C# 提供了多种整数类型以适应不同范围和内存需求的场景。理解这些类型的特点和限制，合理选择数据类型，可以帮助开发者编写高效、安全的代码。
