处理 C# 中的整数和浮点数

本教程使用浏览器以交互方式介绍了 C# 中的数字类型。 你将编写 C# 代码，并查看代码编译和运行结果。 具体包含一系列课程，探索了 C# 中的数字和数学运算。 这些课程介绍了 C# 语言的基础知识。

探索整数数学运算

• 剩余 30 分钟

在交互式窗口中，运行以下代码。 选择“进入焦点模式”按钮。 然后，在交互式窗口中键入以下代码块，并选择“运行”：

int a = 18;
int b = 6;
int c = a + b;
Console.WriteLine(c);

若要处理环境，应改为按照本地版本的说明操作。

上面是基本的整数数学运算之一。 int 类型表示整数（正整数或负整数）。 使用 + 符号执行加法运算。 其他常见的整数数学运算包括：

• -：减法运算
• *：乘法运算
• /：除法运算

首先，探索这些不同类型的运算。 修改第三行代码，尝试执行所有这些运算。 每次编辑后，选择“运行”按钮。

减法：

int c = a - b;

乘法：

int c = a * b;

除法：

int c = a / b;

如果愿意，还可以通过在同一行中编写多个数学运算来进行试验。

探索运算顺序

• 剩余 26 分钟

C# 语言使用与数学运算规则一致的规则，定义不同数学运算的优先级。 乘法和除法的优先级高于加法和减法。 在交互式窗口中，运行以下代码进行探索：

int a = 5;
int b = 4;
int c = 2;
int d = a + b * c;
Console.WriteLine(d);

输出结果表明，乘法先于加法执行。

可以在要优先执行的一个或多个运算前后添加括号，从而强制改变运算顺序：

int a = 5;
int b = 4;
int c = 2;
int d = (a + b) * c;
Console.WriteLine(d);

通过组合多个不同的运算，进一步探索运算顺序。 将上面的第四行代码替换为以下代码：

int d = (a + b) - 6 * c + (12 * 4) / 3 + 12;

可能已注意到，整数有一个非常有趣的行为。 整数除法始终生成整数结果，即使预期结果有小数或分数部分也是如此。

如果还没有见过这种行为，请尝试运行以下代码：

int a = 7;
int b = 4;
int c = 3;
int d = (a + b) / c;
Console.WriteLine(d);

再次选择“运行”，看看结果如何。

探索整数运算精度和限值

• 剩余 19 分钟

在上一个示例中，整数除法截断了结果。 可以使用余数运算符（即 % 字符）计算余数：

int a = 7;
int b = 4;
int c = 3;
int d = (a + b) / c;
int e = (a + b) % c;
Console.WriteLine($"quotient: {d}");
Console.WriteLine($"remainder: {e}");

C# 整数类型不同于数学上的整数的另一点是，int 类型有最小限值和最大限值。 在交互式窗口中，运行以下代码，看看这些限值的运行机制如何：

int max = int.MaxValue;
int min = int.MinValue;
Console.WriteLine($"The range of integers is {min} to {max}");

如果运算生成的值超过这些限值，则会出现下溢或溢出的情况。 答案似乎是从一个限值覆盖到另一个限值的范围。 例如，将以下两行代码添加到交互式窗口中：

int what = max + 3;
Console.WriteLine($"An example of overflow: {what}");

可以看到，答案非常接近最小（负）整数。 与 min + 2 相同。 加法运算会让整数溢出允许的值。 答案是一个非常大的负数，因为溢出从最大整数值覆盖回最小整数值。

如果 int 类型无法满足需求，还会用到限值和精度不同的其他数字类型。 接下来，让我们来研究一下这些数字类型。

使用双精度类型

• 剩余 14 分钟

double 数字类型表示双精度浮点数。 这些词可能是第一次听说。 浮点数可用于表示数量级可能非常大或非常小的非整数。 双精度是一个相对术语，描述用于存储值的二进制数位数。 双精度 数字的二进制数位数是单精度 的两倍。 在新式计算机上，使用双精度数字比使用单精度数字更为常见。 单精度数字是使用 float 关键字声明的。 接下来，将探索双精度类型。 在交互式窗口中，试运行以下代码，看看结果如何：

double a = 5;
double b = 4;
double c = 2;
double d = (a + b) / c;
Console.WriteLine(d);

可以看到，答案商包含小数部分。 试试对双精度类型使用更复杂一点的表达式：

double a = 19;
double b = 23;
double c = 8;
double d = (a + b) / c;
Console.WriteLine(d);

双精度值的范围远大于整数值。 在交互式窗口中，试运行以下代码：

double max = double.MaxValue;
double min = double.MinValue;
Console.WriteLine($"The range of double is {min} to {max}");

打印出来的这些值用科学记数法表示。 E 左侧为有效数字。 右侧为是 10 的 n 次幂。

与数学上的十进制数字一样，C# 中的双精度值可能会有四舍五入误差。 试运行以下代码：

double third = 1.0 / 3.0;
Console.WriteLine(third);

众所周知，0.3 等于 3/10，且与 1/3 并不完全相等。 同样，0.33 等于 33/100。 虽然更接近 1/3，但仍不完全相等。

挑战

尝试使用 double 类型执行其他的大小数、乘法和除法运算。 尝试执行更复杂的运算。

使用十进制类型

• 剩余 9 分钟

大家已学习了 C# 中的基本数字类型，即整数和双精度。 还需要学习另一种类型，即 decimal 类型。 decimal 类型的范围较小，但精度高于 double。 让我们来实际操作一下：

decimal min = decimal.MinValue;
decimal max = decimal.MaxValue;
Console.WriteLine($"The range of the decimal type is {min} to {max}");

可以看到，范围小于 double 类型。 通过试运行以下代码，可以看到十进制类型的精度更高：

double a = 1.0;
double b = 3.0;
Console.WriteLine(a / b);

decimal c = 1.0M;
decimal d = 3.0M;
Console.WriteLine(c / d);

可以看到，使用十进制类型执行数学运算时，十进制小数点右侧的数字更多。

数字中的 M 后缀指明了常数应如何使用 decimal 类型。 否则，编译器假定为 double 类型。

挑战

至此，大家已了解不同的数字类型。请编写代码来计算圆面积（其中，半径为 2.50 厘米）。 请注意，圆面积是用半径的平方乘以 PI 进行计算。 小提示：.NET 包含 PI 常数 Math.PI，可用于相应的值计算。 与 System.Math 命名空间中声明的所有常量一样，Math.PI 也是 double 值。 因此，应使用 double（而不是 decimal）值来完成这项挑战。

你应获得 19 和 20 之间的答案。

完成挑战

• 剩余 1 分钟

最后是否生成如下代码？

double radius = 2.50;
double area = Math.PI * radius * radius;
Console.WriteLine(area);

如果需要，可以试用一些其他公式。

恭喜！

• 100% 完成！

你已完成“C# 中的数字”交互式教程。 可选择下方的“分支和循环”链接开始下一个交互式教程，或者可访问 .NET 站点下载 .NET SDK，在计算机上创建项目，并继续编码。 请通过“后续步骤”部分返回到这些教程。

若要详细了解 C# 中的数字，可以参阅下面的文章：

• 整型数值类型
• 浮点型数值类型
• 内置数值转换