Переменные объявляются с помощью оператора следующей формы: тип имя_переменной;
где тип — это тип данных, хранящихся в переменной; а имя_переменной — это ее имя. Объявить можно переменную любого действительного типа, в том числе и опи санных выше типов значений. Важно подчеркнуть, что возможности переменной опре деляются ее типом. Например, переменную типа bool нельзя использовать для хра нения числовых значений с плавающей точкой. Кроме того, тип переменной нельзя изменять в течение срока ее существования. В частности, переменную типа int нельзя преобразовать в переменную типа char.
Все переменные в C# должны быть объявлены до их применения. Это нужно для того, чтобы уведомить компилятор о типе данных, хранящихся в переменной, прежде чем он попытается правильно скомпилировать любой оператор, в котором использу ется переменная. Это позволяет также осуществлять строгий контроль типов в С#. В С# определено несколько различных видов переменных. Так, в предыдущих при мерах программ использовались переменные, называемые локальными, поскольку они объявляются внутри метода. Инициализация переменной
Задать значение переменной можно, в частности, с помощью оператора присваи вания, как было не раз продемонстрировано ранее. Кроме того, задать начальное зна чение переменной можно при ее объявлении. Для этого после имени переменной ука зывается знак равенства (=) и присваиваемое значение. Ниже приведена общая форма инициализации переменной: тип имя_переменной = значение;
где значение — это конкретное значение, задаваемое при создании переменной. Оно должно соответствовать указанному типу переменной. Ниже приведены некоторые примеры инициализации переменных. int count = 10; // задать начальное значение 10 переменной count. char ch = 'X'; // инициализировать переменную ch буквенным значением X. float f = 1.2F // переменная f инициализируется числовым значением 1,2.
Если две или более переменные одного и того же типа объявляются списком, разде ляемым запятыми, то этим переменным можно задать, например, начальное значение. int а, b =8, с = 19, d; // инициализировать переменные b и с
В данном примере инициализируются только переменные b и с. Динамическая инициализация
В приведенных выше примерах в качестве инициализаторов переменных исполь зовались только константы, но в C# допускается также динамическая инициализация переменных с помощью любого выражения, действительного на момент объявления переменной. Ниже приведен пример краткой программы для вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника по длине его противоположных сторон. // Продемонстрировать динамическую инициализацию. using System; class DynInit { static void Main() { // Длина сторон прямоугольного треугольника, double s1 = 4.0; double s2 = 5.0; // Инициализировать переменную hypot динамически, double hypot = Math.Sqrt( (s1 * s1) + (s2 * s2) ); Console.Write("Гипотенуза треугольника со сторонами " + s1 + " и " + s2 + " равна "); Console.WriteLine("{0:#.###}.", hypot); } }
Результат выполнения этой программы выглядит следующим образом. Гипотенуза треугольника со сторонами 4 и 5 равна 6.403
В данном примере объявляются три локальные переменные: s1, s2 и hypot. Две из них (s1 и s2) инициализируются константами, А третья (hypot) динамически ини циализируется вычисляемой длиной гипотенузы. Для такой инициализации исполь зуется выражение, указываемое в вызываемом методе Math.Sqrt(). Как пояснялось выше, для динамической инициализации пригодно любое выражение, действительное на момент объявления переменной. А поскольку вызов метода Math.Sqrt() (или лю бого другого библиотечного метода) является действительным на данный момент, то его можно использовать для инициализации переменной hypot. Следует особо под черкнуть, что в выражении для инициализации можно использовать любой элемент, действительный на момент самой инициализации переменной, в том числе вызовы методов, другие переменные или литералы. Неявно типизированные переменные
Как пояснялось выше, все переменные в C# должны быть объявлены. Как прави ло, при объявлении переменной сначала указывается тип, например int или bool, а затем имя переменной. Но начиная с версии C# 3.0, компилятору предоставляется возможность самому определить тип локальной переменной, исходя из значения, ко торым она инициализируется. Такая переменная называется неявно типизированной. Неявно типизированная переменная объявляется с помощью ключевого слова var и должна быть непременно инициализирована. Для определения типа этой перемен ной компилятору служит тип ее инициализатора, т.е. значения, которым она инициа лизируется. Рассмотрим такой пример. var е = 2.7183;
В данном примере переменная е инициализируется литералом с плавающей точкой, который по умолчанию имеет тип double, и поэтому она относится к типу double. Если бы переменная е была объявлена следующим образом: var е = 2.7183F;
то она была бы отнесена к типу float.
В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение неявно типизированных переменных. Он представляет собой вариант программы из предыду щего раздела, измененной таким образом, чтобы все переменные были типизированы неявно. // Продемонстрировать применение неявно типизированных переменных. using System; class ImplicitlyTypedVar { static void Main() { // Эти переменные типизированы неявно. Они отнесены // к типу double, поскольку инициализирующие их // выражения сами относятся к типу double. var s1 = 4.0; var s2 = 5.0; // Итак, переменная hypot типизирована неявно и // относится к типу double, поскольку результат, // возвращаемый методом Sqrt(), имеет тип double. var hypot = Math.Sqrt( (s1 * s1) + (s2 * s2) ); Console.Write("Гипотенуза треугольника со сторонами " + s1 + " by " + s2 + " равна "); Console.WriteLine("{0:#.###}.", hypot); // Следующий оператор не может быть скомпилирован, // поскольку переменная s1 имеет тип double и // ей нельзя присвоить десятичное значение. // s1 = 12.2М; // Ошибка! } }
Результат выполнения этой программы оказывается таким же, как и прежде.
Важно подчеркнуть, что неявно типизированная переменная по-прежнему остает ся строго типизированной. Обратите внимание на следующую закомментированную строку из приведенной выше программы. // s1 = 12.2М; // Ошибка!
Эта операция присваивания недействительна, поскольку переменная s1 относится к типу double. Следовательно, ей нельзя присвоить десятичное значение. Единствен ное отличие неявно типизированной переменной от обычной, явно типизированной переменной, — в способе определения ее типа. Как только этот тип будет определен, он закрепляется за переменной до конца ее существования. Это, в частности, означает, что тип переменной s1 не может быть изменен по ходу выполнения программы.
Неявно типизированные переменные внедрены в C# не для того, чтобы заменить собой обычные объявления переменных. Напротив, неявно типизированные перемен ные предназначены для особых случаев, и самый примечательный из них имеет отно шение к языку интегрированных запросов (LINQ), подробно рассматриваемому в главе
Таким образом, большинство объявлений переменных должно и впредь оставаться явно типизированными, поскольку они облегчают чтение и понимание исходного тек ста программы.
И последнее замечание: одновременно можно объявить только одну неявно типи зированную переменную. Поэтому объявление var s1 = 4.0, s2 = 5.0; // Ошибка!
является неверным и не может быть скомпилировано. Ведь в нем предпринимается попытка объявить обе переменные, s1 и s2, одновременно. Область действия и время существования переменных
Все переменные, использовавшиеся в предыдущих примерах программ, объяв лялись в самом начале метода Main(). Но в C# локальную переменную разрешается объявлять в любом кодовом блоке. Как пояснялось в главе 2, кодовый блок начинает ся открывающей фигурной скобкой и оканчивается закрывающей фигурной скобкой. Этот блок и определяет область действия. Следовательно, всякий раз, когда начинается блок, образуется новая область действия. Прежде всего область действия определяет видимость имен отдельных элементов, в том числе и переменных, в других частях про граммы без дополнительного уточнения. Она определяет также время существования локальных переменных.
В C# к числу наиболее важных относятся области действия, определяемые классом и методом. Рассмотрение области действия класса (и объявляемых в ней переменных) придется отложить до того момента, когда в этой книге будут описываться классы. А до тех пор будут рассматриваться только те области действия, которые определяют ся методом иди же в самом методе.
Область действия, определяемая методом, начинается открывающей фигурной скобкой и оканчивается закрывающей фигурной скобкой. Но если у этого метода име ются параметры, то и они входят в область действия, определяемую данным методом.
Как правило, локальные переменные объявляются в области действия, невидимой для кода, находящегося вне этой области. Поэтому, объявляя переменную в опреде ленной области действия, вы тем самым защищаете ее от доступа иди видоизменения вне данной области. Разумеется, правила области действия служат основанием для ин капсуляции.
Области действия могут быть вложенными. Например, всякий раз, когда создается кодовый блок, одновременно образуется и новая, вложенная область действия. В этом случае внешняя область действия охватывает внутреннюю область. Это означает, что локальные переменные, объявленные во внешней области действия, будут видимы для кода во внутренней области действия. Но обратное не справедливо: локальные перемен ные, объявленные во внутренней области действия, не будут видимы вне этой области.