Unity-剑英陪你零基础学c#系列(三)计算与类型
在这个中秋佳节，先祝大家节日快乐！不过咱们还是言归正传，今天来深入探索一下C#里那些奇特的计算方式和数据类型。
奇怪的计算
回想我刚踏入计算机编程领域时，一切在我眼中都显得那么陌生和奇特。就像下面这几个表达式：
i++;
i = i + 1;
i == i + 1;
乍一看，是不是让人一头雾水？这都是些什么呀！
要理解这些，我们得先了解一下编程语言的背景知识。机器语言基于图灵机模式，它主要是关于操作寄存器的，并非人类日常使用的语言。这里给大家附上一个图灵机的测试版视频地址：图灵机视频。
高级语言试图模拟人类语言，但上面这些表达式用自然语言去理解却困难重重。因为在编程语言中，很多符号和我们数学中熟悉的符号含义并不相同。比如这里的等号，它和数学中的等号毫无关系，而是替代自然语言的一种简化符号。实际上，编程语言中出现的所有符号，本质上都是在表达一句话。
下面我们来具体分析这几个表达式：
i++：它想表达的是让变量i的值增加1。i = i + 1：意思是让变量i的值改变为i + 1。对于初学者来说，这里可能会有些纠结。其实，这涉及到代码执行的顺序问题。根据“代码是棵树，执行有顺序”的原则，它相当于先拿一个临时变量j = i + 1，然后再让i = j。所以，这里并不是时空观有什么奇怪之处，而是这句话隐含了一个中间出现临时变量的机制。初学者在这里绕绕圈子很正常，多思考思考就会明白。i == i + 1：这是一个逻辑运算，完整的写法应该是bool b = i == i + 1;，它想表达的自然语言是：判断i是否与i + 1相等，并将结果（是或否）赋值给变量b。
在高级语言中，所有的语句都在表达一句话。这里的=符号，代表的是“让谁的值改变为xxx”，而不是数学中的等号。
对于加减乘除与数值类型，它们和数学意义是一致的，就不用特别说明了。接下来我们再看看逻辑运算。逻辑运算得到的结果只有“是”或“否”，在C#中，bool类型专门用来表示这种“是”或“否”的结果，而int类型则专门表示整数。
逻辑类型最常用的场合是配合if语句做选择逻辑。比如if(i > 2)，它隐藏了一些细节，完整的写法应该是：
bool b = i > 2;
if(b)
{
// 代码块
}
C#将所有需要逻辑表达式的场合，统一为使用bool类型的参数。也就是说，在C#中所有使用逻辑运算的场合，都可以像上面那样展开写一个明确的bool变量。当你对这些逻辑运算非常熟悉，不会出错时，就可以不用这么展开写了。但如果你在写代码时被逻辑运算绕住了，不妨把它展开，这样更容易理解。
只要你始终牢记所有的运算符都是在表达一句话，就不会陷入这些陷阱中。实际上，不止是运算符，高级语言就像一棵大树，每一句代码都在表达一句人类的话，只是经过了很多简化，不太容易理解。
另外，C#中还有一类特殊的计算——位运算，它属于二进制的范畴。在对逻辑清晰和剩余内存有要求的当下，位运算的出镜率已经非常低了，所以我们这里就不详细介绍了。
奇怪的类型
在讨论类型时，很多人会立刻想到封装、继承、多态以及面向对象等概念。但我们现在还没到那个阶段，先不要去考虑面向对象的问题。面向对象讲的是像“猫继承自动物，狗继承自动物，波斯猫继承自猫，短毛猫继承自猫”这样的关系，但我们现在暂时不用关注这些。
我们来思考一个问题：为什么在C#里不能直接写i = 1，而要写int i = 1呢？为什么所有新的变量前面都要有类型，如int、float、string、bool等等？
其实，不写类型也是可以的，像basic语言就不用区分变量类型，这些事情交给运行时（runtime）去处理。这在程序圈里一直是两派争论的焦点。静态类型语言最初的设计是为了贴近机器语言，因为机器语言严格区分类型，int只能和int计算，float只能和float计算，机器语言主要只有整数和有小数点的数这两种类型。但随着发展，静态类型定义和动态类型识别已经成为了两种设计原则与方法论，和机器语言的关系已经不大了。
目前，静态类型定义语言的主要好处是语义明确，很多类型相关的错误在编译阶段就会暴露出来，不需要等到程序运行时才发现。而动态类型识别语言则强调简洁，写代码时更接近人类语言，因为人类说话时不会带着“类型”。比如人类不会说“让(整数)i的值改变为（ 整数）2 加（ 整数）3”，但机器语言会区分整数运算和浮点运算，就像CPU跑分的时候会分别测试整数运算能力和浮点运算能力。
总结一下，静态类型定义语言最初是因为编译器的“偷懒”，现在则是为了更明确地表达代码含义，让编译器更早地帮你发现问题。当然，代价就是你在写代码时需要明确指定变量的类型。
不过，C#也给了我们一个变通的方式来“偷懒”。可以使用var关键字，例如var i = 2 + 3;，它的意思是让变量i的值等于整数2加整数3，并让编译器帮我们确定i的类型。var只能用于编译器可以根据右边的表达式推断出类型的情况。虽然这种情况很常见，但有时候也会带来一些困扰，所以不建议在学习初期大量使用var，还是要多熟悉各种类型。
好了，中秋节就不多说了，下次我们再聊函数和封装的内容。
作者：李剑英 泰斗原文：点击查看