Day4-認識 C# 的資料型態與變數

2025 iThome 鐵人賽

DAY 4

佛心分享-IT 人自學之術

30 天從 Python 轉職場 C# 新手入門系列第 4 篇

17th鐵人賽

Jessica

2025-09-16 23:28:18

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前言

在程式設計中，「變數」就像一個容器，可以存放不同種類的資料。C# 作為一個強型別語言，每個變數在使用之前都需要先宣告其「資料型態」。今天，我們就來認識 C# 中的常見資料型態，以及如何在程式裡使用變數。

什麼是變數？

變數（Variable）就是一個具名的儲存空間，可以用來保存資料。例如：

存放年齡（整數）
存放姓名（文字）
存放薪資（小數）

在 C# 中，宣告變數的語法是：

型態 變數名稱 = 初始值;

字串

宣告字串變數時，就直接用string來宣告此變數，由於是文字型態，所以要用""將內容包起來。

string firstFriend = "Maria";
string secondFriend = "Sage";
Console.WriteLine($"My friends are {firstFriend} and {secondFriend}");

字串不僅僅是字母的集合，可以使用 Length 來取得字串的長度。 Length 是字串的屬性，它會傳回該字串中的字元數：

Console.WriteLine($"The name {firstFriend} has {firstFriend.Length} letters.");
Console.WriteLine($"The name {secondFriend} has {secondFriend.Length} letters.");

假設今天有一段字串包含了不想顯示的前導空格或尾隨空格，需要從字串中修剪這些空格，可以使用 Trim 來達到此目的，其中 TrimStart 和 TrimEnd 分別就是消除前面空格以及後面空格的方法。

string greeting = "      Hello World!       ";
Console.WriteLine($"[{greeting}]");

string trimmedGreeting = greeting.TrimStart();
Console.WriteLine($"[{trimmedGreeting}]");

trimmedGreeting = greeting.TrimEnd();
Console.WriteLine($"[{trimmedGreeting}]");

trimmedGreeting = greeting.Trim();
Console.WriteLine($"[{trimmedGreeting}]");

接下來是 Replace 的功能，有就是我們日常會用到的「搜尋並取代」的功能。在 C# 裡的 Replace 方法就是做類似的事，它會幫你找到字串中的某個部分，然後換成你指定的新文字。這個方法需要兩個參數：第一個是要找的字串，第二個是要替換成的字串。

string sayHello = "Hello World!";
Console.WriteLine(sayHello);
sayHello = sayHello.Replace("Hello", "Greetings");
Console.WriteLine(sayHello);

除此之外還有將字母全部轉成大寫跟小寫：

Console.WriteLine(sayHello.ToUpper());
Console.WriteLine(sayHello.ToLower());

最後是 Contains 這個方法，他是用來尋找字句裡是否有包含某個字詞，所以他回傳的是 true 跟 false 的布林值。

string songLyrics = "You say goodbye, and I say hello";
Console.WriteLine(songLyrics.Contains("goodbye"));
Console.WriteLine(songLyrics.Contains("greetings"));

整數和浮點數

integer

先從最基礎的宣告整數變數以及最基本的加減乘除開始，宣告方式一樣，在最前面用 int 的方式來表示此變數為整是型態，接下來就可以進行一系列的運算並查看執行結果。會發現比較特別的現象是，即便答案是有小數點的，他還是會呈現為整數。

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

Output->24

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

Output->13

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

Output->25

所以可以用%來呈現餘數：

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}");

double

double 這個型別代表的是「雙精度浮點數」，其實它就是用來表示不是整數的數字，像是帶小數點的數，或者特別大、特別小的數值。至於「雙精度」的意思，就是電腦在儲存這種數字時，使用的二進位位數比「單精度」多一倍，所以精準度也更高。現在的電腦，大多數情況都會用雙精度 (double)，而不是單精度 (float)。

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

Output->4.5

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

Output->5.25

decimal

還有一種類型需要學習：十進制 (decimal) 類型，十進制類型的取值範圍比雙精度類型小，但精度更高。做個簡單的比較：

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

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

在 C# 中建立類型

Tuples

「Tuple（元組）」是一組固定長度、照順序排列的數值，裡面的每個元素都有自己的型別，而且可以選擇性地幫它取名字，可以透過以下範例來了解 Tuples：

var pt = (X: 1, Y: 2);

var slope = (double)pt.Y / (double)pt.X;
Console.WriteLine($"A line from the origin to the point {pt} has a slope of {slope}.");

可以看到結果如下：

可以看到在定義 pt 這個變數時裡面同時包含了X、Y兩個int變數，並且可以用pt.X、pt.Y來調用參數。
我們可以重新定義 Tuples 中的任何成員，加上以下的程式碼可觀察差異：

pt.X = pt.X + 5;
Console.WriteLine($"The point is now at {pt}.");

結果：

也可以使用 with 表達式建立一個新的元組，它是原始元組的修改副本。加入以下程式碼，可以看到執行結果的差異：

var pt2 = pt with { Y = 10 };
Console.WriteLine($"The point 'pt2' is at {pt2}.");

結果：

而在一個 Tuples 內不一定要是所有變數都是相同型態，例如：

var namedData = (Name: "Morning observation", Temp: 17, Wind: 4);
var person = (FirstName: "Lee", LastName: "Jessica");
var order = (Product: "guitar picks", style: "triangle", quantity: 500, UnitPrice: 0.10m);
Console.WriteLine($"My name is {person.LastName} {person.FirstName}. {namedData.Name} temp is {namedData.Temp} and wind is {namedData.Wind}.");

結果：

record

前面提到的 Tuple 很適合把多個值放在同一個結構裡的時候使用，它很輕量，而且可以在需要的地方直接宣告來用。不過，隨著程式越寫越多，可能會發現同樣的 tuple 型別在程式裡重複出現。像是如果你的應用程式需要處理 2D 座標，那代表點的 tuple 可能就會一直被用到。若遇到這種情況時，其實可以改用 record 型別來存這些值，還能提供更多功能。下面這個程式碼範例就是用 Main 方法當作程式的進入點，並且在它前面宣告一個 record 型別。

public record Point(int X, int Y);

public static void Main()
{
    Point pt = new Point(1, 1);
    var pt2 = pt with { Y = 10 };
    Console.WriteLine($"The two points are {pt} and {pt2}");
}

結果：

record 的宣告可以用一行程式碼就搞定，像這裡的 Point，它會把 X 和 Y 存在唯讀屬性裡。以後你只要用到這種型別，就直接寫 Point。有意義的名字（像 Point）能讓程式碼更好懂，也能看出用途。

在 Main 方法裡，你可以看到 with 的用法：它能複製一個既有的物件，然後只改想改的屬性。像 pt2 = pt with { Y = 10 } 這行，就表示「建立一個新的 pt2，裡面所有值跟 pt 一樣，只是 Y 改成 10」。而且 with 裡可以一次改好幾個屬性。

上面的 record 宣告只是一行程式碼，最後用 ; 結尾，就像一般的 C# 敘述一樣，也可以替 record 加更多功能，像是成員方法或更多資料欄位。

public record Point(int X, int Y)
{
    public double Slope() => (double)Y / (double)X;
}
public static void Main()
{
    Point pt = new Point(1, 1);
    var pt2 = pt with { Y = 10 };
    double slope = pt.Slope();
    Console.WriteLine($"The slope of {pt} is {slope}");
    Console.WriteLine($"The two points are {pt} and {pt2}");
}

結果：